JP2019126140A - モータ - Google Patents

Abstract

【課題】付勢部材と空転抑制部との干渉を抑えるモータを提供する。【解決手段】モータは、ロータ４０の回転力が伝達される外部機構側である出力側に対して、ロータ４０を付勢する付勢力を付与する付勢部材としてのコイルバネ５２を備える。また、回転軸４１の外周面には、ロータコアに対する空転を抑制する空転抑制部としてのローレット溝部４３が設けられる。ローレット溝部４３とコイルバネ５２とはスペーサ５１によって離間した状態を維持するように配置される。【選択図】図２

Description

本発明は、モータに関する。

従来、モータを駆動源として電動でブレーキ動作を実施する電動ブレーキシステムが知られている（例えば特許文献１参照）。このような電動ブレーキシステムとして、例えばポンプ等の外部機構をモータの回転軸と直接又は間接的に駆動連結させることで駆動させて所望の液圧を発生させるようになっている。特許文献１のモータでは、ロータを付勢部材（例えばコイルバネ）によって出力側（外部機構との駆動連結側）に押圧（付勢）する構成となっている。

また、例えば特許文献２に示されたロータでは、回転軸とロータコアとの相対的な空転を抑えるために、回転軸に対して空転抑制部（特許文献２ではローレット部）を設ける構造が知られている。

特開２０１６−１１４１３２号公報 特開平８−２８０１４７号公報

ところで、モータにおいて、前述したような例えば空転抑制部が回転軸に設けるとともに、前記付勢部材による出力側への付勢を実施することが考えられる。この場合、付勢部材と空転抑制部が干渉し、付勢部材が空転抑制部によって損傷する虞がある。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、付勢部材と空転抑制部との干渉を抑えるモータを提供することにある。

上記課題を解決するモータは、回転軸と一体回転するロータコアを有するロータと、前記ロータと対向配置されるステータと、を有し、前記ロータの回転力が伝達される外部機構側である出力側に対して、前記ロータを付勢する付勢力を付与する付勢部材を備え、前記回転軸の外周面には、前記ロータコアに対する空転を抑制する空転抑制部が設けられ、前記空転抑制部と前記付勢部材とは前記回転軸の離間した状態を維持するように配置される。

この構成によれば、空転抑制部と付勢部材とが離間した状態を維持するように配置されるため、付勢部材と空転抑制部との干渉を抑えることができる。
上記モータにおいて、前記付勢部材と前記空転抑制部との間には、前記回転軸とは別体のスペーサが設けられることが好ましい。

この構成によれば、付勢部材と空転抑制部との間には、回転軸とは別体のスペーサが設けられるため、スペーサによって付勢部材と空転抑制部とが干渉（接触）することを好適に抑えられる。

上記モータにおいて、前記ロータコアは、前記出力側とは反対側の反出力側から出力側に窪んでなる収容部を有し、前記スペーサ及び前記付勢部材の少なくとも一方は、その一部が前記収容部に収容されることが好ましい。

この構成によれば、収容部にスペーサ及び付勢部材の少なくとも一方の一部が収容されることで、モータの軸短化に寄与できる。
上記モータにおいて、前記スペーサは、前記付勢部材を軸方向で受ける受け面を有することが好ましい。

この構成によれば、付勢部材を軸方向で受ける受け面を有して付勢部材の付勢力をスペーサの受け面で受けるため、付勢部材が空転抑制部と干渉することを抑えることができる。

上記モータにおいて、前記スペーサの受け面は、前記付勢部材の外径よりも大きいことが好ましい。
この構成によれば、スペーサの受け面が付勢部材の外径よりも大きいため、スペーサの受け面によって付勢部材を確実に受けることができる。

上記モータにおいて、前記空転抑制部は、前記回転軸における前記ロータコアに対して圧入される部位に設けられていることが好ましい。
この構成によれば、空転抑制部は、回転軸においてロータコアに対して圧入される部位に設けられるため、弾性部材と空転抑制部との干渉を好適に抑制できる。

本発明のモータによれば、付勢部材と空転抑制部との干渉が抑えられる。

一実施形態における電動ブレーキシステムの概略構成図。 電動ブレーキシステムに備えられるモータの断面斜視図。 ロータの断面図。

以下、電動ブレーキシステムの一実施形態について説明する。
図１に示すように、本実施形態の電動ブレーキシステム１０は、車両に搭載されるものであって、加圧ユニット１１と、制御ユニット１２と、油圧ユニット１３とを有する。

加圧ユニット１１は、例えば、ユーザがブレーキペダルを介して入力する踏力を倍増するものであり、ブラシレスモータＭ１とポンプＰとを有する。ポンプＰは、例えばギヤポンプであってブラシレスモータＭ１によって駆動されるようになっている。

制御ユニット１２は、加圧ユニット１１と油圧ユニット１３との間に設けられ、油圧ユニット１３に供給する液圧の制御を行うものである。制御ユニット１２は、例えば、ブラシレスモータＭ２を駆動させることによって内部のポンプ等を制御して油圧ユニット１３側にブレーキ液の液圧を制御する。

油圧ユニット１３は、例えば各ホイールＷ１〜Ｗ４に対応するホイールシリンダである。
加圧ユニット１１のブラシレスモータＭ１並びに制御ユニット１２のブラシレスモータＭ２は、ＥＣＵ１４によって制御されている。

次に、電動ブレーキシステム１０に用いられるブラシレスモータＭ１について説明する。なお、以下の説明においてブラシレスモータＭ１について説明するが、ブラシレスモータＭ２についても略同様の構成を採用することができる。

図２に示すように、モータＭ１は、有底円筒状のヨークハウジング２１とヨークハウジング２１の開口部を閉塞するエンドフレーム２２とでなる収容空間内に、円環状のステータ３０とロータ４０とが収容されている。

ステータ３０は、ヨークハウジング２１の内周面に設けられるステータコア３１と、コイル３２とを備えている。ステータコア３１は、磁性金属にて略円環状に形成され、その周方向略等角度間隔においてそれぞれ径方向内側に伸びる複数のティース３１ａを有している。コイル３２は、ステータコア３１のティース３１ａに巻回されている。

図２及び図３に示すように、ステータ３０の径方向内側の空間に収容されるロータ４０は、回転軸４１と回転軸４１に固着された略円柱状のロータコア４２とを有する。回転軸４１は、その中心軸線が環状のステータ３０の中心軸線と一致するように配置される。回転軸４１の軸方向の一端側は、ヨークハウジング２１の底部の軸受収容部２１ａに収容された軸受２３によって回転可能に支持されている。回転軸４１の軸方向の他端側である出力側には、外部機構としてのポンプＰ（図１参照）と直接又は間接的に駆動連結されている。

回転軸４１は、ロータコア４２に圧入される部位に空転抑制部としてのローレット溝部４３が形成される。ローレット溝部４３は、例えば、所謂平目ローレットであって軸方向（回転軸４１の長手方向）に沿って連続する溝が周方向に複数形成されている。なお、ローレット溝部４３は、ロータコア４２と回転軸４１との間での空転を抑えるような摩擦抵抗が生じる形状であればよく、例えば回転軸４１に対して螺旋状の溝（斜めローレット）、網目状の溝（アヤ目ローレット）や周方向に沿った溝などであってもよい。また、空転抑制部としては、前述した様なローレット溝部４３に限らず、凹凸形状などの他の形状を採用してもよい。

図２及び図３に示すように、ロータコア４２には、軸方向に沿って穿設されたマグネット収容孔４２ａを周方向に複数（図２及び図３において２つのみ図示）有し、各マグネット収容孔４２ａにマグネット４４が収容固定されている。つまり、本例のロータ４０は、マグネット４４が埋め込み配置された所謂ＩＰＭ構造となっている。

また、ロータコア４２は、回転軸４１を圧入するための挿通孔４２ｂと、挿通孔４２ｂよりも反出力側において挿通孔４２ｂと連通して挿通孔４２ｂよりも大径の収容部４２ｃと、を有する。収容部４２ｃは、軸方向における出力側とは反対側の反出力側から出力側に窪んだ形状をなしている。

また、挿通孔４２ｂに圧入される回転軸４１には、例えばローレット溝部４３よりも反出力側（軸受２３側）にスペーサ５１が圧入固定されている。スペーサ５１は、筒状をなし、軸方向における出力側にフランジ部５１ａを有する。また、スペーサ５１の外側にはコイルバネ５２が挿通される。スペーサ５１及びコイルバネ５２の一部が前記収容部に収容されている。

コイルバネ５２の一端部は、スペーサ５１のフランジ部５１ａの軸方向における反出力側に面する受け面５１ｂと軸方向に当接する。また、コイルバネ５２の他端部は、軸受２３の内輪２３ａと軸方向に当接する。つまり、コイルバネ５２は、スペーサ５１と軸受２３との間に設けられ、スペーサ５１に対して出力側に押圧するような付勢力を付与するようになっている。また、コイルバネ５２は、ローレット溝部４３との間にスペーサ５１が設けられることで、コイルバネ５２がローレット溝部４３に対して軸方向並びに径方向において離間した状態を維持するように配置されることとなる。

また、スペーサ５１のフランジ部５１ａの外径は、コイルバネ５２の外径よりも大きい、すなわち受け面５１ｂがコイルバネ５２の外径よりも大きくなっている。
次に、電動ブレーキシステム１０に用いられるモータＭ１の作用を説明する。

本実施形態のモータＭ１は、ロータ４０（ロータコア４２）を出力側に押圧するコイルバネ５２とローレット溝部４３との間にスペーサ５１が介在されてローレット溝部４３とコイルバネ５２とが軸方向にずれて配置される。これにより、ロータ４０の回転中においてローレット溝部４３とコイルバネ５２とが干渉することが抑えられる。

次に、本実施形態の効果を記載する。
（１）ローレット溝部４３とコイルバネ５２とが離間した状態を維持するように配置されるため、ローレット溝部４３とコイルバネ５２との干渉を抑えることができる。

（２）ローレット溝部４３は、回転軸４１においてロータコア４２に対して圧入される部位に設けられるため、ローレット溝部４３とコイルバネ５２との干渉を好適に抑制できる。

（３）コイルバネ５２とローレット溝部４３との間には、回転軸４１とは別体のスペーサ５１が設けられるため、スペーサ５１によってコイルバネ５２とローレット溝部４３とが干渉（接触）することが好適に抑えられる。また、回転軸４１とスペーサ５１とを別体で構成することで回転軸４１を複雑な形状とすることが抑えられる。

（４）収容部４２ｃにスペーサ５１及びコイルバネ５２の一部が収容されることで、モータＭ１の軸短化に寄与できる。
（５）コイルバネ５２を軸方向で受ける受け面５１ｂを有してコイルバネ５２の付勢力をスペーサ５１の受け面５１ｂで受けるため、コイルバネ５２がローレット溝部４３と干渉することを抑えることができる。

（６）スペーサ５１の受け面５１ｂがコイルバネ５２の外径よりも大きいため、スペーサ５１の受け面５１ｂによってコイルバネ５２を確実に受けることができる。
なお、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。

・上記実施形態では、スペーサ５１の受け面５１ｂの外径がコイルバネ５２の外径よりも大きい構成としたが、これに限らない。コイルバネ５２を受け面５１ｂによって軸方向で当接可能な構成であれば、受け面５１ｂとコイルバネ５２の外径とが同径とする構成や、受け面５１ｂの外径がコイルバネ５２の外径よりも小径とする構成を採用してもよい。

・上記実施形態では、収容部４２ｃにスペーサ５１及びコイルバネ５２の一部が収容される構成としたが、これに限らない。例えば収容部４２ｃにスペーサ５１及びコイルバネ５２の略全体が収容される構成や収容部４２ｃ、スペーサ５１及びコイルバネ５２の一方のみについて収容部４２ｃに収容される構成を採用してもよい。また、ロータコア４２の収容部４２ｃを省略してスペーサ５１並びにコイルバネ５２がロータコア４２の軸方向における反出力側の端面よりも反出力側に位置する構成としてもよい。

・上記実施形態では、回転軸４１と別体のスペーサ５１を設ける構成としたが、回転軸４１にフランジ部５１ａや段差等を直接設けて前記スペーサ５１を省略する構成を採用してもよい。

・上記実施形態では、ローレット溝部４３を回転軸４１に１つ設ける構成としたが、ローレット溝部４３を軸方向に離間するように複数設ける構成を採用してもよい。
・上記実施形態では、回転軸４１をロータコア４２に対して圧入する部位にローレット溝部４３を設ける構成としたが、圧入する部位よりも先端側においてローレット溝部４３を更に有する構成を採用してもよい。また、スペーサ５１内に挿通される部位にローレット溝部４３を設けてもよい。

・上記実施形態では、回転抑制部としてローレット溝部４３を採用したが、これに限らず、例えば回転軸４１に溝以外の凹凸形状を設ける構成を採用してもよい。
・上記実施形態では、付勢部材としてコイルバネ５２を採用したが、ウェーブワッシャ等の他の付勢部材を採用してもよい。また、コイルバネ５２によって回転軸４１を出力側に押圧（付勢）するような構成としたが、引っ張りコイルバネ等によって回転軸４１を出力側に付勢する構成を採用してもよい。

・上記実施形態では、外部機構としてポンプＰ（ギヤポンプ）を採用したが、シリンダ内のピストンを動作させて液圧を発生させる構成を採用してもよい。また、液圧以外に気圧式また機械式で圧力を発生させる構成を採用してもよい。

・上記実施形態では、マグネット４４がロータコア４２内に埋め込み配置された所謂ＩＰＭ型のロータ構造を採用したが、マグネット４４がロータコア４２の表面に配置された所謂ＳＰＭ型のロータ構造を採用してもよい。

・上記実施形態では、電動ブレーキシステム１０にモータＭ１を採用したが、電動ブレーキシステム１０以外のブレーキシステムや他のシステムにおいてモータＭ１を採用してもよい。

・上記実施形態並びに各変形例は適宜組み合わせてもよい。

３０…ステータ、４０…ロータ、４１…回転軸、４２…ロータコア、４２ｃ…収容部、４３…ローレット溝部（空転抑制部）、５１…スペーサ、５１ｂ…受け面、５２…コイルバネ（付勢部材）、Ｍ１，Ｍ２…モータ、Ｐ…ポンプ（外部機構）。

Claims (6)

1. 回転軸と一体回転するロータコアを有するロータと、
   前記ロータと対向配置されるステータと、を有し、
   前記ロータの回転力が伝達される外部機構側である出力側に対して、前記ロータを付勢する付勢力を付与する付勢部材を備え、
   前記回転軸の外周面には、前記ロータコアに対する空転を抑制する空転抑制部が設けられ、
   前記空転抑制部と前記付勢部材とは離間した状態を維持するように配置されることを特徴とするモータ。
2. 前記付勢部材と前記空転抑制部との間には、前記回転軸とは別体のスペーサが設けられることを特徴とする請求項１に記載のモータ。
3. 前記ロータコアは、前記出力側とは反対側の反出力側から出力側に窪んでなる収容部を有し、
   前記スペーサ及び前記付勢部材の少なくとも一方は、その一部が前記収容部に収容されることを特徴とする請求項２に記載のモータ。
4. 前記スペーサは、前記付勢部材を軸方向で受ける受け面を有することを特徴とする請求項２又は３に記載のモータ。
5. 前記スペーサの受け面は、前記付勢部材の外径よりも大きいことを特徴とする請求項４に記載のモータ。
6. 前記空転抑制部は、前記回転軸における前記ロータコアに対して圧入される部位に設けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のモータ。