JP2015108305A - スロットル制御装置用コアレスモータ及び該スロットル制御装置用コアレスモータの製造方法並びにスロットル制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 生産性の良好な細身な構成によってスロットルバルブを高精度に制御する。
【解決手段】 筒状のケース１と、ケース１に対しその中心側に回転不能に連結された筒状のヨーク２と、ヨーク２の外周部に固定されたマグネット３と、ヨーク２内を貫通するとともにヨーク２外でケース１に回転自在に支持されたシャフト４と、ケース１の内周面とマグネット３との間に筒状に配置されるとともに軸方向の一端側がシャフト４に連結されてシャフト４と一体回転可能な筒状コイル５とを備え、シャフト４の回転力によりスロットルバルブを開閉可能にしたスロットル制御装置用コアレスモータにおいて、筒状コイル５の前記一端側に対する他端側に、剛性を有する環状支持部材７を固定し、該環状支持部材７をその内周側から軸受部１ｂ１により回転自在に受け、前記軸受部１ｂ１をケース１内の不動部位に設けた。
【選択図】 図１
【解決手段】 筒状のケース１と、ケース１に対しその中心側に回転不能に連結された筒状のヨーク２と、ヨーク２の外周部に固定されたマグネット３と、ヨーク２内を貫通するとともにヨーク２外でケース１に回転自在に支持されたシャフト４と、ケース１の内周面とマグネット３との間に筒状に配置されるとともに軸方向の一端側がシャフト４に連結されてシャフト４と一体回転可能な筒状コイル５とを備え、シャフト４の回転力によりスロットルバルブを開閉可能にしたスロットル制御装置用コアレスモータにおいて、筒状コイル５の前記一端側に対する他端側に、剛性を有する環状支持部材７を固定し、該環状支持部材７をその内周側から軸受部１ｂ１により回転自在に受け、前記軸受部１ｂ１をケース１内の不動部位に設けた。
【選択図】 図１
Description
本発明は、アクセルペダルの操作量に応じてスロットルバルブを開閉動作させ、エンジンへの吸気流量を調整するスロットル制御装置用コアレスモータ及び該スロットル制御装置用コアレスモータの製造方法並びにスロットル制御装置に関するものである。
従来のスロットル制御装置では、例えば特許文献１に記載されるように、ハウジング（１）と、該ハウジングに設けられた弁孔（１０）と、該弁孔を開閉するように回転する弁体（２１）及びスロット軸（２）と、弁孔（１０）の側方に位置するようにハウジング（１）に配置されたコアレスＤＣモータ（３）と、コアレスＤＣモータ（３）の回転力をスロット軸（２）へ伝達する減速機構（４）とを具備したものがある。
このようなスロットル制御装置では、エンジンルーム内における設置スペースの制約等から特に弁孔径方向の寸法を小さくすることが要求される。
コアレスＤＣモータ（３）は、回転不能に支持された界磁磁石（３３）と、界磁磁石（３３）の内部で回転するように支持されたモータ軸（３４）と、一端側がモータ軸（３４）に接続されて界磁磁石（３３）の周囲を回転するアーマチャコイル（３２）とを具備するものである。このようなコアレスモータは、回転体にコアを有するコアードモータやステッピングモータと比較し、小径で細身な構成によって高出力を得られる上、高応答性を有すること等から、前記スロットル制御装置用のモータとして好適である。
このようなスロットル制御装置では、エンジンルーム内における設置スペースの制約等から特に弁孔径方向の寸法を小さくすることが要求される。
コアレスＤＣモータ（３）は、回転不能に支持された界磁磁石（３３）と、界磁磁石（３３）の内部で回転するように支持されたモータ軸（３４）と、一端側がモータ軸（３４）に接続されて界磁磁石（３３）の周囲を回転するアーマチャコイル（３２）とを具備するものである。このようなコアレスモータは、回転体にコアを有するコアードモータやステッピングモータと比較し、小径で細身な構成によって高出力を得られる上、高応答性を有すること等から、前記スロットル制御装置用のモータとして好適である。
しかしながら、従来のスロットル制御装置用のコアレスＤＣモータ（３）では、カップ状のアーマチャコイル（３２）の一端側のみをモータ軸（３４）に固定した片持ち構造であるため、熱変形や回転振れによってアーマチャコイル（３２）の他端側が径方向へ変形し、その径方向内外の界磁磁石（３３）やヨーク（３１）等に接触してしまうおそれがある。そこで、ヨーク（３１）内周面とアーマチャコイル（３２）との隙間や、アーマチャコイル（３２）の内周面と界磁磁石（３３）との隙間等を大きく確保する必要が生じるが、このようにした場合には、出力の低下を招くことになる。
本発明は上記従来事情に鑑みてなされたものであり、その課題とする処は、生産性の良好な細身な構成によってスロットルバルブを高精度に制御することができるスロットル制御装置用コアレスモータ及び該スロットル制御装置用コアレスモータの製造方法並びにスロットル制御装置を提供することにある。
上記課題を解決するための技術的手段は、筒状のケースと、前記ケースに対しその中心側に回転不能に連結された筒状のヨークと、前記ヨークの外周部に固定されたマグネットと、ヨーク内を貫通するとともにヨーク外で前記ケースに回転自在に支持されたシャフトと、前記ケースの内周面と前記マグネットとの間に筒状に配置されるとともに軸方向の一端側が前記シャフトに連結されて前記シャフトと一体回転可能な筒状コイルとを備え、前記シャフトの回転力によりスロットルバルブを開閉可能にしたスロットル制御装置用コアレスモータにおいて、前記筒状コイルの前記一端側に対する他端側に、剛性を有する環状支持部材を固定し、該環状支持部材をその内周側から軸受部により回転自在に受け、前記軸受部を前記ケース内の不動部位に設けたことを特徴とする。
ここで、前記不動部位とは、回転運動する筒状コイル及びシャフト等に対し、不動な部位を意味し、この不動部位には、前記ケースの一部分や、前記ヨークの一部分等を含む。
また、前記環状支持部材の詳細形状は特に限定されないが、特に好ましい態様としては、前記環状支持部材は、円盤状に形成され、その外周面を前記環状コイルの内周面に固定する。
前記構成によれば、一端側がシャフトに連結された筒状コイルの他端側が、環状支持部材を介して軸受部に支持される。よって、筒状コイルの他端側が、熱や、回転時の振動等に起因して、径方向へ変形するのを防ぐことができ、ひいては、当該スロットル制御装置用コアレスモータを軸方向へ長尺に構成した場合でも、筒状コイルの回転振れを抑制し、該筒状コイルがケース内周面やマグネット等に接触するのを防止できる。したがって、内部接触による損傷を防ぎ耐久性を向上でき、その上、筒状コイル内外の隙間を小さく設定して、スロットルバルブを高精度に制御するのに十分な出力を得ることがえきる。しかも、筒状コイルを両端支持する構造が簡素なので製造性にも優れている。
ここで、前記不動部位とは、回転運動する筒状コイル及びシャフト等に対し、不動な部位を意味し、この不動部位には、前記ケースの一部分や、前記ヨークの一部分等を含む。
また、前記環状支持部材の詳細形状は特に限定されないが、特に好ましい態様としては、前記環状支持部材は、円盤状に形成され、その外周面を前記環状コイルの内周面に固定する。
前記構成によれば、一端側がシャフトに連結された筒状コイルの他端側が、環状支持部材を介して軸受部に支持される。よって、筒状コイルの他端側が、熱や、回転時の振動等に起因して、径方向へ変形するのを防ぐことができ、ひいては、当該スロットル制御装置用コアレスモータを軸方向へ長尺に構成した場合でも、筒状コイルの回転振れを抑制し、該筒状コイルがケース内周面やマグネット等に接触するのを防止できる。したがって、内部接触による損傷を防ぎ耐久性を向上でき、その上、筒状コイル内外の隙間を小さく設定して、スロットルバルブを高精度に制御するのに十分な出力を得ることがえきる。しかも、筒状コイルを両端支持する構造が簡素なので製造性にも優れている。
また、生産性を向上した好ましい手段としては、前記環状支持部材を硬質合成樹脂材料から形成するとともに、この環状支持部材を、前記軸受部の外周面で滑らせて回転するようにした。
また、特に軸受部の生産性を向上する好ましい態様としては、前記ケースは、前記他端側に底部を有する有底筒状に形成され、前記底部の中心側に前記ヨークを挿通する貫通孔を有し、該貫通孔の内縁部を前記一端側へ突出させて前記軸受部としている。
また、好ましい手段としては、前記筒状コイルと前記環状支持部材とを接着固定するようにしたスロットル制御装置用コアレスモータであって、前記ケースに、前記筒状コイルと前記環状支持部材との接着箇所に連通する接着剤注入用貫通孔を設けた。
この構成によれば、接着剤注入用貫通孔を介して筒状コイルと環状支持部材とを接着することができ、ひいては生産性をより向上することができる。
この構成によれば、接着剤注入用貫通孔を介して筒状コイルと環状支持部材とを接着することができ、ひいては生産性をより向上することができる。
また、上記スロットル制御装置用コアレスモータの好ましい製造方法としては、前記筒状コイル内に、一体状の前記ヨーク及び前記マグネットを挿入し、前記筒状コイルの前記他端側に前記環状支持部材を固定し、これら筒状コイル、ヨーク、マグネット及び環状支持部材を、前記ケース内に挿入するようにした。
この構成によれば、筒状コイルの両端を支持するようにしたスロットル制御装置用コアレスモータを、効率よく製造することができる。
この構成によれば、筒状コイルの両端を支持するようにしたスロットル制御装置用コアレスモータを、効率よく製造することができる。
そして、スロットル制御装置の好ましい態様としては、上記スロットル制御装置用コアレスモータをスロットルバルブを開閉させるための駆動源とする。
本発明は、以上説明したように構成されているので、生産性の良好な細身な構成によってスロットルバルブを高精度に制御することができる。
次に、本発明の実施の形態について、図面に基づいて詳細に説明する。
なお、以下の説明中、「前」とは、シャフト４の中心軸方向の出力側（図１によれば右側）を意味し、「後」とは、前記「前」に対する逆側（図１によれば左側）を意味するものとする。
なお、以下の説明中、「前」とは、シャフト４の中心軸方向の出力側（図１によれば右側）を意味し、「後」とは、前記「前」に対する逆側（図１によれば左側）を意味するものとする。
本実施の形態のスロットル制御装置用コアレスモータＡは、図１及び図２に示すように、長尺筒状のケース１と、ケース１に対しその中心側に回転不能に連結された長尺筒状のヨーク２と、ヨーク２の外周部に固定されたマグネット３と、ヨーク２内を貫通するとともにヨーク２外でケース１に回転自在に支持されたシャフト４と、ケース１の内周面とマグネット３の外周面との間に筒状に配置された筒状コイル５と、筒状コイル５を軸方向の前端側でシャフト４に連結して一体回転可能にする接続部材６と、筒状コイル５に配線部材８を介して接続されるとともにシャフト４の外周面に固定された整流子９と、該整流子９の外周面に摺接するブラシユニット１０と、該ブラシユニット１０へ電力を供給するリード端子１１と、ブラシユニット１０及びリード端子１１を支持するターミナル支持体１２と、ターミナル支持体１２の前側に固定された軸受フランジ１３と、筒状コイル５の後端側に固定された環状支持部材７とを具備し、シャフト４の回転力によりスロットルバルブを開閉できるように構成されている。
ケース１は、長尺円筒状の筒部１ａと、該筒部１ａの後端部に位置する底部１ｂとを一体に備え、磁性金属材料から略有底筒状に形成されている。
筒部１ａは、内在する筒状コイル５の外周面に対し、所定のクリアランスを有しており、その前端には後述するターミナル支持体１２が固定される。
底部１ｂは、その中心側にヨーク２を挿通する貫通孔を有し、該貫通孔の内縁部を、当該底部１ｂの内面から前方へ突出させて、環状支持部材７を受ける軸受部１ｂ１としている。
軸受部１ｂ１は、円筒状を呈し、その外周面の全周にわたって軸受部１ｂ１を回転自在に受けるとともに、その内周面にはヨーク２を回転不能に嵌合している。
また、ヨーク２は、磁性金属材料からなる長尺円筒状の部材であり、内部には、径方向の隙間を置いてシャフト４を挿通し、外周面には、接着や圧入等の固定手段によってマグネット３が固定されている。
このヨーク２の後端側には、円筒状の凹部２ａが設けられ、この凹部２ａには、軸受部材１４が嵌合固定される。
このヨーク２の後端側には、円筒状の凹部２ａが設けられ、この凹部２ａには、軸受部材１４が嵌合固定される。
マグネット３は、例えばアルニコ磁石や希土類磁石などの適宜な永久磁石用材料によって、径方向に相反する磁極を有する長尺円筒状に形成される。
このマグネット３は、後端側（図１によれば左端側）がヨーク２よりも短く形成される。すなわち、ヨーク２の後端側は、マグネット３の後端部よりも後方へ突出している。
このマグネット３は、後端側（図１によれば左端側）がヨーク２よりも短く形成される。すなわち、ヨーク２の後端側は、マグネット３の後端部よりも後方へ突出している。
シャフト４は、ヨーク２内周面との間に隙間を確保した状態で、ヨーク２内に同芯状に挿入され、前端側を軸受フランジ１３よりも前方へ突出させるとともに後端側を底部１ｂよりも後方へ突出させている。
このシャフト４の前端側は、後述する軸受フランジ１３の中心側に、軸受部材１４を介して回転自在に支持され、また、シャフト４の後端側は、ヨーク２の後端側に、軸受部材１４を介して回転自在に支持される。軸受部材１４は、例えば滑り軸受とすればよいが、ボールベアリング等のころがり軸受を用いることも可能である。
このシャフト４における軸受フランジ１３よりも前側には、出力用の歯車１５が固定される。また、同シャフト４における底部１ｂよりも後側には、抜止めとして機能する止め輪１６が止着される。図中、符号４ａは、止め輪１６を環状に装着するための環状凹溝である。
このシャフト４の前端側は、後述する軸受フランジ１３の中心側に、軸受部材１４を介して回転自在に支持され、また、シャフト４の後端側は、ヨーク２の後端側に、軸受部材１４を介して回転自在に支持される。軸受部材１４は、例えば滑り軸受とすればよいが、ボールベアリング等のころがり軸受を用いることも可能である。
このシャフト４における軸受フランジ１３よりも前側には、出力用の歯車１５が固定される。また、同シャフト４における底部１ｂよりも後側には、抜止めとして機能する止め輪１６が止着される。図中、符号４ａは、止め輪１６を環状に装着するための環状凹溝である。
また、筒状コイル５は、長尺円筒状に構成されたコイルを合成樹脂で固めたものであり、ケース１の内周面とマグネット３の外周面との間の空間に位置する。
この筒状コイル５の前端側は、接続部材６を介してシャフト４の外周面に連結されている。接続部材６は、剛性樹脂等の剛性を有する材料から貫通孔を有する円盤状に形成され、前記貫通孔にはシャフト４が圧入固定される。
また、筒状コイル５の前端側からは図示しないリード線が延出されており、このリード線は、配線部材８を介して整流子９に電気的に接続される。
この筒状コイル５の前端側は、接続部材６を介してシャフト４の外周面に連結されている。接続部材６は、剛性樹脂等の剛性を有する材料から貫通孔を有する円盤状に形成され、前記貫通孔にはシャフト４が圧入固定される。
また、筒状コイル５の前端側からは図示しないリード線が延出されており、このリード線は、配線部材８を介して整流子９に電気的に接続される。
整流子９は、周方向に分割された導電体であり、ブラシユニット１０と協働して機能し、シャフト４の回転に応じて筒状コイル５の電流方向を逆転させる。
ブラシユニット１０は、一対のブラシと、これらブラシを整流子９の外周面に押し付けるように付勢する付勢部材（例えば、コイルスプリングや、捩じりコイルバネ、板バネ）等によって構成され、ターミナル支持体１２の後端面に支持されている。
リード端子１１は、ブラシユニット１０を構成する一対のブラシに接続されるように二つ設けられる。各リード端子１１は、ターミナル支持体１２に貫通支持されて外部に露出される。
ターミナル支持体１２は、図示例によれば、ケース１の前端部に嵌合された短尺円柱状の部材であり、その中心側にシャフト４を回転自在に挿通するとともに、外周側には、前方へ突出する細長筒状のリード端子保持部１２ａを有し、このリード端子保持部１２ａにリード端子１１を挿通している（図１参照）。このターミナル支持体１２の前側には、軸受フランジ１３が一体的に固定される。
軸受フランジ１３は、その中心側に、軸受部材１４を介してシャフト４を回転自在に支持するとともに、径方向の両端側に取付孔１３ａを有するフランジ状の部材である。取付孔１３ａは、当該スロットル制御装置用コアレスモータＡを、スロットル制御装置に固定するために用いられる。
なお、この軸受フランジ１３と前記ターミナル支持体１２は、一体状に成型された部材とすることも可能である。
なお、この軸受フランジ１３と前記ターミナル支持体１２は、一体状に成型された部材とすることも可能である。
また、環状支持部材７は、中心部に貫通孔を有する平板円環状に形成される。この環状支持部材７の外径は、筒状コイル５の内周面に軽圧入されるように適宜に設定される。また、環状支持部材７の内径は、該環状支持部材７が軸受部１ｂ１の外周面上を滑ってスムーズに回転するように適宜に設定される。
また、この環状支持部材７の材質は、筒状コイル５よりも剛性の高い材料であればよく、例えば、比較的軽量で耐摩耗性に優れた硬質合成樹脂材料が用いられる。そして、この環状支持部材７は、図１に例示するように、筒状コイル５の後端面と面一になるように筒状コイル５内に挿入され接着剤により固定される。
また、この環状支持部材７の材質は、筒状コイル５よりも剛性の高い材料であればよく、例えば、比較的軽量で耐摩耗性に優れた硬質合成樹脂材料が用いられる。そして、この環状支持部材７は、図１に例示するように、筒状コイル５の後端面と面一になるように筒状コイル５内に挿入され接着剤により固定される。
次に、上記スロットル制御装置用コアレスモータＡに関し、その特徴的な製造方法を詳細に説明する。
先ず、固定子ユニットａ、回転子ユニットｂ及びターミナルユニットｃがそれぞれ予め構成される。
固定子ユニットａは、ヨーク２の外周面にマグネット３を筒状に固定してなる（図２参照）。
回転子ユニットｂは、シャフト４に対し、接続部材６、筒状コイル５、配線部材８、整流子９等を環状に装着してなる（図１参照）。
また、ターミナルユニットｃは、ターミナル支持体１２に対し、ブラシユニット１０及びリード端子１１，１１を装着し、さらに、これらに対し、軸受フランジ１３を装着してなる（図２参照）。
なお、これらのユニットａ，ｂ，ｃを構成する順序は、任意である。
先ず、固定子ユニットａ、回転子ユニットｂ及びターミナルユニットｃがそれぞれ予め構成される。
固定子ユニットａは、ヨーク２の外周面にマグネット３を筒状に固定してなる（図２参照）。
回転子ユニットｂは、シャフト４に対し、接続部材６、筒状コイル５、配線部材８、整流子９等を環状に装着してなる（図１参照）。
また、ターミナルユニットｃは、ターミナル支持体１２に対し、ブラシユニット１０及びリード端子１１，１１を装着し、さらに、これらに対し、軸受フランジ１３を装着してなる（図２参照）。
なお、これらのユニットａ，ｂ，ｃを構成する順序は、任意である。
次に、回転子ユニットｂに対し、固定子ユニットａが組み込まれる。詳細に説明すれば、回転子ユニットｂの筒状コイル５内に、固定子ユニットａが挿入され、これと略同時に、固定子ユニットａのヨーク２内に、シャフト４が挿通される。
この後、筒状コイル５内周面の後端側に、環状支持部材７が装着される。この際、環状支持部材７は、筒状コイル５から後方へ突出するヨーク２（図１参照）に対し環状に嵌め合せられた後、ヨーク２外周面に沿って前方へ移動され、筒状コイル５の後端内周面に嵌り合う。
そして、環状支持部材７外周面と筒状コイル５内周面との間に接着剤が塗布され、環状支持部材７が進退不能且つ回転不能に固定される。
そして、環状支持部材７外周面と筒状コイル５内周面との間に接着剤が塗布され、環状支持部材７が進退不能且つ回転不能に固定される。
次に、前記のようにして環状支持部材７を装着した状態の固定子ユニットａ及び回転子ユニットｂが、ケース１内にその前端開口側から挿入され、この際、ヨーク２後端側部分の外周面と、環状支持部材７内周面との間に、ケース１側の軸受部１ｂ１が挿入される（図１参照）。
この後、シャフト４の後端に、ヨーク２後端側の凹部２ａに嵌合固定されている軸受部材１４が環状に装着される。
さらに、シャフト４後端側の環状凹溝４ａには、止め輪１６が止着される。
さらに、シャフト４後端側の環状凹溝４ａには、止め輪１６が止着される。
また、ケース１の前端側には、ターミナルユニットｃが装着される（図２参照）。詳細に説明すれば、ターミナル支持体１２外周面の後端側の縮径部分が、ケース１内周面の前端側の拡径部分に挿入されて嵌合固定され、これと略同時に、ターミナル支持体１２中心側の貫通孔にシャフト４の前端側が遊挿される。
また、ターミナル支持体１２の前側には、軸受フランジ１３が嵌め合せられる。この際、シャフト４の前端側は、軸受フランジ１３中心側の貫通孔に遊挿され、ターミナル支持体１２の各リード端子保持部１２ａにリード端子１１が挿通される。
そして、シャフト４の前端側には、外周面を軸受フランジ１３中心側の貫通孔に嵌め合わされている軸受部材１４が環状に装着されて押し込まれる。
さらに、前方へ突出するシャフト４の前端側には、歯車１５が環状に装着され固定される。
さらに、前方へ突出するシャフト４の前端側には、歯車１５が環状に装着され固定される。
上記構成のスロットル制御装置用コアレスモータＡによれば、リード端子１１，１１への通電により、回転子ユニットｂ及び環状支持部材７が回転すると、環状支持部材７は、その内周面を軸受部１ｂ１の外周面に摺接させながら、スムーズに回転する。
よって、熱影響や回転により筒状コイル５が径方向へ変形するのを環状支持部材７によって抑制でき、ひいては、当該スロットル制御装置用コアレスモータＡを図示例のように軸方向へ長尺な細身形状とした場合でも、筒状コイル５の回転振れを抑制し、筒状コイル５がケース１内周面やマグネット３等に接触するのを防止できる。さらには、ケース１内周面と筒状コイル５の隙間や、筒状コイル５内周面とマグネットの隙間等を小さく設定して、効果的に出力を増加させることも可能である。
例えば、図１に示す一例によれば、ケース１内周面とマグネット３外周面との間の径方向寸法ｓを約１ｍｍとし、ケース１の直径Ｄを約φ１６ｍｍとし、ケース１の全長Ｌを約５６ｍｍとしている。すなわち、ケース１の全長Ｌをケース１の直径Ｄの３〜４倍程度の細身な形状として、後述するスロットル制御装置Ｂ（図３参照）を高精度に制御することができた。
よって、熱影響や回転により筒状コイル５が径方向へ変形するのを環状支持部材７によって抑制でき、ひいては、当該スロットル制御装置用コアレスモータＡを図示例のように軸方向へ長尺な細身形状とした場合でも、筒状コイル５の回転振れを抑制し、筒状コイル５がケース１内周面やマグネット３等に接触するのを防止できる。さらには、ケース１内周面と筒状コイル５の隙間や、筒状コイル５内周面とマグネットの隙間等を小さく設定して、効果的に出力を増加させることも可能である。
例えば、図１に示す一例によれば、ケース１内周面とマグネット３外周面との間の径方向寸法ｓを約１ｍｍとし、ケース１の直径Ｄを約φ１６ｍｍとし、ケース１の全長Ｌを約５６ｍｍとしている。すなわち、ケース１の全長Ｌをケース１の直径Ｄの３〜４倍程度の細身な形状として、後述するスロットル制御装置Ｂ（図３参照）を高精度に制御することができた。
図３に示すスロットル制御装置Ｂは、バルブ孔２１ａを有する矩形ブロック状のハウジング２１と、バルブ孔２１ａを開閉するように回転するスロットルバルブ２２と、該スロットルバルブ２２の回転軸となるスロット軸（図示せず）と、スロットルバルブ２２の外側に装着されてスロットルバルブ２２を開閉させるための駆動源となる上記スロットル制御装置用コアレスモータＡと、回転子ユニットｂの回転を複数の歯車の噛み合いにより減速して前記スロット軸に伝達する減速機構２３と、スロットルバルブ２２の最小開放量を略一定に保持するリターンスプリング２４とを具備してなる。
スロットル制御装置用コアレスモータＡは、シャフト４の軸方向（図３によれば左右方向）を、前記スロット軸の軸方向と略平行にして、バルブ孔２１ａ外側に装着される。また、減速機構２３は、前記スロット軸及びスロットル制御装置用コアレスモータＡの軸方向に対し略直交するようにして、バルブ孔２１ａ外側の側部に装着される。
スロットル制御装置用コアレスモータＡは、シャフト４の軸方向（図３によれば左右方向）を、前記スロット軸の軸方向と略平行にして、バルブ孔２１ａ外側に装着される。また、減速機構２３は、前記スロット軸及びスロットル制御装置用コアレスモータＡの軸方向に対し略直交するようにして、バルブ孔２１ａ外側の側部に装着される。
このスロットル制御装置Ｂによれば、その全体形状が、スリムな矩形ブロック状（図３参照）であるため、エンジンルーム内の比較的狭い込入った取付スペースに容易に装着することができる。
しかも、細身な上記スロットル制御装置用コアレスモータＡによってスロットルバルブ２２を開閉動作するようにしているため、スロットル制御装置用コアレスモータＡによる出っ張り寸法を比較的小さくできる上、スロットルバルブ２２の回転負荷に対し、スロットル制御装置用コアレスモータＡの出力トルクを余裕をもって十分に得ることができ、ひいては、小型で応答性に優れたスロットル制御装置Ｂを提供することができる。
しかも、細身な上記スロットル制御装置用コアレスモータＡによってスロットルバルブ２２を開閉動作するようにしているため、スロットル制御装置用コアレスモータＡによる出っ張り寸法を比較的小さくできる上、スロットルバルブ２２の回転負荷に対し、スロットル制御装置用コアレスモータＡの出力トルクを余裕をもって十分に得ることができ、ひいては、小型で応答性に優れたスロットル制御装置Ｂを提供することができる。
なお、先に説明した製造方法によれば、筒状コイル５に対し環状支持部材７を嵌め合せた直後に、これらを接着剤により接着するようにしたが、他例としては、ケース１に接着剤注入用貫通孔１ｃ（図１中の二点鎖線参照）を設け、ケース１内に、環状支持部材７を嵌め合せた筒状コイル５を挿入した後に、ケース１外から接着剤注入用貫通孔１ｃを介して環状支持部材７と筒状コイル５の間に接着剤を注入するようにしてもよい。
接着剤注入用貫通孔１ｃは、筒状コイル５と環状支持部材７との接着箇所に連通するように配置されればよく、図示した好ましい一例によれば、底部１ｂにおいて、筒状コイル５と環状支持部材７との接着箇所に直線的に連通するように配置される。
前記構造及び製造方法によれば、接着剤が、目的箇所以外の箇所（例えば、環状支持部材７内縁等）に付着するようなことを防ぐことができ、スロットル制御装置用コアレスモータＡの生産性及び品質を、より向上することができる。
なお、この接着剤注入用貫通孔１ｃの他例としては、ケース１の筒部１ａに配置される態様とすることも可能である。
接着剤注入用貫通孔１ｃは、筒状コイル５と環状支持部材７との接着箇所に連通するように配置されればよく、図示した好ましい一例によれば、底部１ｂにおいて、筒状コイル５と環状支持部材７との接着箇所に直線的に連通するように配置される。
前記構造及び製造方法によれば、接着剤が、目的箇所以外の箇所（例えば、環状支持部材７内縁等）に付着するようなことを防ぐことができ、スロットル制御装置用コアレスモータＡの生産性及び品質を、より向上することができる。
なお、この接着剤注入用貫通孔１ｃの他例としては、ケース１の筒部１ａに配置される態様とすることも可能である。
また、上記態様によれば、筒状コイル５の後端側内周面に、円盤状の環状支持部材７を嵌め合せるようにしたが、他例としては、図４に示すように、筒状コイル５に対し環状支持部材７’を凹凸状に嵌め合せるようにしてもよい。
環状支持部材７’は、上記環状支持部材７に対し、その外径を筒状コイル５の外径よりも大きくするとともに、筒状コイル５の後端に対向する前面に、筒状コイル５の後端に嵌合可能な環状溝７ａ’を有する。
そして、この環状支持部材７’は、筒状コイル５の後端部に嵌め合せられ、接着固定される。
この他例によれば、上記態様に比べ、環状支持部材７’の前後方向の位置決めが容易になり、いっそう生産性を向上することができる。
環状支持部材７’は、上記環状支持部材７に対し、その外径を筒状コイル５の外径よりも大きくするとともに、筒状コイル５の後端に対向する前面に、筒状コイル５の後端に嵌合可能な環状溝７ａ’を有する。
そして、この環状支持部材７’は、筒状コイル５の後端部に嵌め合せられ、接着固定される。
この他例によれば、上記態様に比べ、環状支持部材７’の前後方向の位置決めが容易になり、いっそう生産性を向上することができる。
また、上記態様によれば、ケース１の底部１ｂに環状支持部材７を受けるための軸受部１ｂ１を形成したが、この軸受部１ｂ１は、ケース１内の不動部位によって環状支持部材７をその内周面側から回転自在に受ける構成であればよく、他例としては、図５に示すように、環状支持部材７の内周面をヨーク２の外周面により受けるようにしてもよい。
詳細に説明すれば、この他例では、上記ケース１から軸受部１ｂ１を省き、ヨーク２の後端側の外周面を軸受部２ｂとし、環状支持部材７の内径を前記軸受部２ｂ外周面に摺接するように設定しており、筒状コイル５と共に環状支持部材７が回転する際、該環状支持部材７は、ヨーク２後端側の軸受部２ｂに受けられてスムーズに回転する。
この他例によれば、ケース１の底部１ｂ形状が簡素なためその加工が容易なことや、組立時に環状支持部材７をヨーク２後端側に環装し、該環状支持部材７を筒状コイル５後端側に固定するだけで、環状支持部材７を回転自在に支持できること等、特に製造面での利点を有する。
詳細に説明すれば、この他例では、上記ケース１から軸受部１ｂ１を省き、ヨーク２の後端側の外周面を軸受部２ｂとし、環状支持部材７の内径を前記軸受部２ｂ外周面に摺接するように設定しており、筒状コイル５と共に環状支持部材７が回転する際、該環状支持部材７は、ヨーク２後端側の軸受部２ｂに受けられてスムーズに回転する。
この他例によれば、ケース１の底部１ｂ形状が簡素なためその加工が容易なことや、組立時に環状支持部材７をヨーク２後端側に環装し、該環状支持部材７を筒状コイル５後端側に固定するだけで、環状支持部材７を回転自在に支持できること等、特に製造面での利点を有する。
１：ケース
１ｂ１，２ｂ：軸受部
１ｃ：接着剤注入用貫通孔
２：ヨーク
３：マグネット
４：シャフト
５：筒状コイル
７：環状支持部材
ａ：固定子ユニット
ｂ：回転子ユニット
ｃ：ターミナルユニット
Ａ：スロットル制御装置用コアレスモータ
Ｂ：スロットル制御装置
１ｂ１，２ｂ：軸受部
１ｃ：接着剤注入用貫通孔
２：ヨーク
３：マグネット
４：シャフト
５：筒状コイル
７：環状支持部材
ａ：固定子ユニット
ｂ：回転子ユニット
ｃ：ターミナルユニット
Ａ：スロットル制御装置用コアレスモータ
Ｂ：スロットル制御装置
Claims (6)
- 筒状のケースと、前記ケースに対しその中心側に回転不能に連結された筒状のヨークと、前記ヨークの外周部に固定されたマグネットと、ヨーク内を貫通するとともにヨーク外で前記ケースに回転自在に支持されたシャフトと、前記ケースの内周面と前記マグネットとの間に筒状に配置されるとともに軸方向の一端側が前記シャフトに連結されて前記シャフトと一体回転可能な筒状コイルとを備え、前記シャフトの回転力によりスロットルバルブを開閉可能にしたスロットル制御装置用コアレスモータにおいて、
前記筒状コイルの前記一端側に対する他端側に、剛性を有する環状支持部材を固定し、該環状支持部材をその内周側から軸受部により回転自在に受け、前記軸受部を前記ケース内の不動部位に設けたことを特徴とするスロットル制御装置用コアレスモータ。 - 前記環状支持部材を硬質合成樹脂材料から形成するとともに、この環状支持部材を、前記軸受部の外周面で滑らせて回転するようにしたことを特徴とする請求項１記載のスロットル制御装置用コアレスモータ。
- 前記ケースは、前記他端側に底部を有する有底筒状に形成され、前記底部の中心側に前記ヨークを挿通する貫通孔を有し、該貫通孔の内縁部を前記一端側へ突出させて前記軸受部としていることを特徴とする請求項１又は２記載のスロットル制御装置用コアレスモータ。
- 前記筒状コイルと前記環状支持部材とを接着固定するようにしたスロットル制御装置用コアレスモータであって、前記ケースに、前記筒状コイルと前記環状支持部材との接着箇所に連通する接着剤注入用貫通孔を設けたことを特徴とする請求項３記載のスロットル制御装置用コアレスモータ。
- 前記筒状コイル内に、一体状の前記ヨーク及び前記マグネットを挿入し、前記筒状コイルの前記他端側に前記環状支持部材を固定し、これら筒状コイル、ヨーク、マグネット及び環状支持部材を、前記ケース内に挿入するようにしたことを特徴とする請求項１乃至４何れか１項記載のスロットル制御装置用コアレスモータの製造方法。
- 請求項１乃至４何れか１項記載のスロットル制御装置用コアレスモータをスロットルバルブを開閉させるための駆動源としたことを特徴とするスロットル制御装置。
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- 2014-12-02 WO PCT/JP2014/081844 patent/WO2015083689A1/ja active Application Filing
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- 2014-12-02 US US15/100,835 patent/US20160301291A1/en not_active Abandoned
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