JP4279582B2 - 電動モータ - Google Patents
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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装置等に用いて好適な電動モータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両用の電動パワーステアリング装置は、特許文献１に記載の如く、電動モータの回転軸に操舵装置のアシスト軸を接続し、電動モータの回転力を操舵装置に伝えることにより、運転者がステアリング軸に付与する操舵力をアシストする。
【０００３】
従来の電動モータは、特許文献２に記載の如く、ブラシホルダのホルダ面上に設けたブラシ保持部にブラシを保持し、ブラシに接続されたピグテールをブラシホルダのホルダ面上に設けたピグテール保持部に保持し、このピグテールを給電ターミナルに接続している。
【０００４】
【特許文献１】
特開平9-84300
【０００５】
【特許文献２】
特許3207177
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術では、ブラシホルダのホルダ面上に設けたピグテール保持部が、ホルダ面に対して上方に開口する保持溝を有し、ピグテールをこの保持溝に挿入してホルダ面に沿う横方向から保持するに過ぎず、保持溝の開口に抜け止めも備えていない。このため、車両の振動等により、ピグテールが振れ動き、電流リップル等のモータ性能に悪影響を及ぼす。
【０００７】
本発明の課題は、電動モータにおいて、ブラシに接続されたピグテールをブラシホルダのホルダ面上で安定的に保持することにある。
【０００８】
請求項１の発明は、ブラシホルダのホルダ面上に、ブラシを保持するブラシ保持部と、ブラシに接続されたピグテールを保持するピグテール保持手段とを有してなる電動モータにおいて、前記ピグテール保持手段が、ホルダ面に沿う横方向でピグテールを保持する横方向ピグテール保持部と、ホルダ面に交差する縦方向でピグテールを保持する縦方向ピグテール保持部とを互いに近接配置してなり、各ピグテール保持部のそれぞれが、ピグテールを挿入可能にする保持溝を有し、該保持溝の開口に該ピグテールの抜け止め部を備えてなるようにしたものである。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１に記載の電動モータを用いてなる電動パワーステアリング装置である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は電動パワーステアリング装置を一部破断して示す正面図、図２は図１のII−II線に沿う断面図、図３は図２のIII−III線に沿う断面図、図４は図３のIV−IV線に沿う矢視図、図５は図４のV−V線に沿う断面図、図６はブラシホルダを示し、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は左側面図、（Ｃ）は右側面図、図７は図６のVII−VII線に沿う矢視図、図８はマグネットホルダを示し、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図、（Ｃ）は端面図、図９はブラシを示し、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は平面図、（Ｃ）は要部底面図、図１０はターミナルの組付状態を示し、（Ａ）は組付良を示す模式図、（Ｂ）は組付不良を示す模式図である。
【００１３】
電動パワーステアリング装置１０は、図１、図２に示す如く、車体フレーム等に固定されるアルミ合金製のギヤハウジング１１を有する。そして、ステアリングホイールが結合されるステアリング軸１２にトーションバー１３を介してピニオン軸１４を連結し、このピニオン軸１４にピニオン１５を設け、このピニオン１５に噛合うラック１６Ａを備えたラック軸１６をギヤハウジング１１に左右動可能に支持している。ステアリング軸１２とピニオン軸１４の間には、操舵トルク検出装置１７を設けてある。尚、ステアリング軸１２とピニオン軸１４は軸受１２Ａ、１４Ａ、１４Ｂを介してギヤハウジング１１に支持される。ラック軸１６は、一端をラックガイド１８Ａに、他端を軸受１８Ｂに摺動自在に支持される。そして、ラック軸１６の中間部には左右のタイロッド１９Ａ、１９Ｂが連結される。
【００１４】
ギヤハウジング１１には、図３に示す如く、電動モータ３０のモータケース３１が固定され、電動モータ３０の回転軸３２にはトルクリミッタ２０を介してアシスト軸２１が結合され、アシスト軸２１はボールベアリング等の軸受２１Ａ、２１Ｂによりギヤハウジング１１に両端支持されている。そして、アシスト軸２１の中間部にウォームギヤ２２を一体に備え、このウォームギヤ２２に噛合うウォームホイール２３をピニオン軸１４の中間部に固定してある。電動モータ３０の発生トルクは、ウォームギヤ２２とウォームホイール２３の噛合い、ピニオン１５とラック１６Ａの噛合いを介してラック軸１６に操舵アシスト力となって付与され、運転者がステアリング軸１２に付与する操舵力をアシストする。
【００１５】
トルクリミッタ２０は、電動モータ３０の回転軸３２に結合される接続体２０Ａと、アシスト軸２１に結合される接続体２０Ｂとを含む摩擦板式トルクリミッタである。電動パワーステアリング装置１０の通常使用されるトルク（リミットトルクより小なるトルク）では、トルクリミッタ２０の摩擦力により回転軸３２とアシスト軸２１を滑りなく結合し続け、他方、タイヤが操舵中に縁石に乗り上げる等により、ラック軸１６のストロークが急停止せしめられたときの電動モータ３０の慣性トルクがトルクリミッタ２０の摩擦力を越える衝撃トルク（リミットトルク以上のトルク）に対しては、回転軸３２をアシスト軸２１に対してスリップさせ、電動モータ３０のトルクをアシスト軸２１の側に伝達させないように機能する。
【００１６】
また、アシスト軸２１はハウジング１１に対し、軸方向の双方向に弾性支持され、電動パワーステアリング装置１０の反転駆動時や、タイヤの縁石乗り上げ時等に、アシスト軸２１に作用する過大推力を吸収可能とする。具体的には、アシスト軸２１のための軸受２１Ａ、２１Ｂの外輪をギヤハウジング１１に固定し、アシスト軸２１を軸受２１Ａ、２１Ｂの内輪に隙間嵌めする。そして、アシスト軸２１にフランジ２５、２６を設け、フランジ２５と軸受２１Ａの内輪との間に予圧縮された弾性変形具２７Ａを、フランジ２６と軸受２１Ｂの内輪との間に予圧縮された弾性変形具２７Ｂを介装する。即ち、弾性変形具２７Ａ、２７Ｂは、アシスト軸２１への装填状態で、一定の予圧縮量（一定の衝撃緩和性能）をもって組込まれ、結果としてアシスト軸２１を軸方向の双方向に弾性支持する。
【００１７】
ここで、電動モータ３０は以下の如くに構成される。
電動モータ３０は、図３〜図５に示す如く、モータケース３１とブラシホルダ３３（図６、図７）がボルト３４でギヤハウジング１１に固定され、回転軸３２をモータケース３１とブラシホルダ３３のそれぞれに設けたボールベアリング等からなる軸受３１Ａ、３１Ｂで支持している。
【００１８】
そして、電動モータ３０は、固定子３５を有する。固定子３５は、モータケース３１を構成する鉄等の磁性材料により形成される筒状のヨーク３６と、ヨーク３６の内周の周方向複数位置にマグネット収容区画３７Ａを形成する絶縁性樹脂材料により形成された筒状体からなるマグネットホルダ３７（図８）と、マグネットホルダ３７のマグネット収容区画３７Ａに収容されて位置決め保持されるマグネット３８と、マグネットホルダ３７に位置決め保持されたマグネット３８の内側に圧入される非磁性材料の極薄板により成形されたマグネットカバー３９（不図示）とからなる。
【００１９】
また、電動モータ３０は、固定子３５の内側に挿入されて回転軸３２に固定される回転子４１を有する。回転子４１は、回転軸３２の外周に設けられるアマチュアコア４２とコンミテータ４３とからなる。
【００２０】
また、電動モータ３０は、ブラシホルダ３３に保持され、回転子４１のコンミテータ４３に接触せしめられるブラシ４４を有する。ブラシ４４は、図９に示す如く、ピグテール（リード線）４５の一端が接続され、このピグテール４５の他端にターミナル４６が接続される。ブラシホルダ３３は給電コネクタ４７を一体に有し、給電コネクタ４７にターミナル挿入孔４８を備える。ブラシ４４に接続された上述のターミナル４６はターミナル挿入孔４８に挿入されて固定化される。
【００２１】
電動モータ３０は、給電コネクタ４７に相手コネクタ（不図示）を取付けることにより、相手コネクタの給電端子をターミナル４６に嵌合する等の状態で接続し、ブラシ４４に給電可能にする。電動モータ３０は、ブラシ４４から回転子４１のコンミテータ４３を経てアマチュアコア４２に給電されると、アマチュアコア４２の磁力線が固定子３５のマグネット３８で発生している磁界を切ることにより、回転子４１が回転する。
【００２２】
しかるに、ブラシホルダ３３は図６、図７に示す如くに構成される。
ブラシホルダ３３は、給電コネクタ４７を一体成形した、絶縁性プラスチック材料からなる射出成形体である。ブラシホルダ３３は、短円筒体５１の一端側にヨーク３６（モータケース３１）をＯリング５１Ａを伴なってインロー結合するとともに、短円筒体５１の他端側にギヤハウジング１１をＯリング５１Ｂを伴なってインロー結合し、ヨーク３６とギヤハウジング１１の間に挟持され、ボルト３４によりヨーク３６とブラシホルダ３３とギヤハウジング１１の３者を同軸結合可能とする。
【００２３】
また、ブラシホルダ３３は、短円筒体５１の一端側の周方向特定位置（本実施形態では２位置）に係合凹部５２を形成し、マグネットホルダ３７の一方の端面にて外周に沿って設けた円弧状の係合凸部３７Ｂをこの係合凹部５２に係合させることにより、マグネットホルダ３７が位置決めする固定子３５のマグネット３８に対する、ブラシホルダ３３が保持するブラシ４４の位置ずれをなくし、電動モータ３０の回転性能が正転方向と逆転方向で異なるものになることを回避する。
【００２４】
ブラシホルダ３３は、ヨーク３６の内部とギヤハウジング１１の内部とを仕切る仕切壁５３を短円筒体５１の内部に設け、この仕切壁５３の中央部に、回転軸３２のためのボールベアリング等からなる前述の軸受３１Ｂを一体にインサート成形して備える。
【００２５】
ブラシホルダ３３は、仕切壁５３のコンミテータ４３に臨む端面をホルダ面５３Ａとし、このホルダ面５３Ａ上の周方向複数位置（例えば左右２位置）にブラシ保持部５４を設け、各ブラシ保持部５４に左右のブラシ４４のそれぞれをスライド可能に挿入するための貫通孔５５を形成したケース体５７が組付けられる。貫通孔５５はブラシ４４をコンミテータ４３の側にスライド突出可能に納めてこれを位置決め保持する。ブラシホルダ３３は、貫通孔５５に挿入したブラシ４４をバックアップ支持し、ブラシ４４を貫通孔５５の先端開口から突出させてコンミテータ４３に押接せしめるブラシスプリング５６を付帯して備える。尚、図４は２個のブラシ保持部５４のうち、１個のブラシ保持部５４にブラシ４４とブラシスプリング５６を組込み、残りの１個のブラシ保持部５４にはブラシ４４だけを組込んだ組込過程状態を示すものである。
【００２６】
以下、電動モータ３０において、(A)ピグテール４５の保持構造、(B)ターミナル４６の設置構造について説明する。
【００２７】
(A)電動モータ３０におけるピグテール４５の保持構造（図４〜図７）
電動モータ３０は、図４〜図６に示す如く、ブラシホルダ３３の仕切壁５３が形成するホルダ面５３Ａ上の周方向複数箇所（例えば左右のブラシ４４のそれぞれに接続される左右２本のピグテール４５に対応する左右２箇所）に、ブラシ４４に接続されたピグテール４５を保持するピグテール保持手段６０を有する。ピグテール保持手段６０は、ホルダ面５３Ａに沿う横方向（左右方向）と、ホルダ面５３Ａに直交する縦方向（上下方向）の双方向でピグテール４５を保持する。
【００２８】
ピグテール保持手段６０は、ホルダ面５３Ａに沿う横方向でピグテール４５の中間部を保持する横方向ピグテール保持部６１と、ホルダ面５３Ａに直交する縦方向でピグテール４５の中間部を保持する縦方向ピグテール保持部６２とを有する。ピグテール保持部６１とピグテール保持部６２は互いに近接配置される。
【００２９】
横方向ピグテール保持部６１は、ピグテール４５を挿入可能にする凹状保持溝６１Ａを有し、保持溝６１Ａの上向き開口にピグテール４５の抜け止め部６１Ｂを備える。抜け止め部６１Ｂは保持溝６１Ａの開口の両側部に丸味状に突出して設けられ、保持溝６１Ａの開口を狭巾化したものである。
【００３０】
縦方向ピグテール保持部６２は、図７に示す如く、ピグテール４５を挿入可能にする凹状保持溝６２Ａを有し、保持溝６２Ａの横向き開口（ブラシホルダ３３の中心軸側に臨む開口）にピグテール４５の抜け止め部６２Ｂを備える。抜け止め部６２Ｂは保持溝６２Ａの開口の両側部に丸味状に突出して設けられ、保持溝６２Ａの開口を狭巾化したものである。
【００３１】
本実施形態にあっては、電動モータ３０におけるピグテール４５の保持構造を以上のように設けたから、以下の作用効果を奏する。
【００３２】
▲１▼電動モータ３０において、ブラシホルダ３３のホルダ面５３Ａ上に設けたピグテール保持手段６０が、ホルダ面５３Ａに沿う横方向と、ホルダ面５３Ａに直交する縦方向の双方向でピグテール４５を保持する。このため、車両の振動等によっても、ピグテール４５が左右上下方向に保持されていて振れ動くことがなく、電流リップル等のモータ性能に悪影響を及ぼすことがない。
【００３３】
▲２▼ピグテール保持手段６０が、横方向ピグテール保持部６１と縦方向ピグテール保持部６２とを有する。従って、横方向ピグテール保持部６１と縦方向ピグテール保持部６２のそれぞれによってピグテール４５を左右上下方向で確実に保持する。
【００３４】
▲３▼ピグテール保持部６１、６２が、ピグテール４５を挿入可能にする保持溝６１Ａ、６２Ａの開口に抜け止め部６１Ｂ、６２Ｂを備えるから、ピグテール４５を当該保持溝６１Ａ、６２Ａの内部に安定的に留置できる。
【００３５】
▲４▼電動パワーステアリング装置１０の電動モータ３０において、上述▲１▼〜▲３▼を実現できる。
【００３６】
(B)電動モータ３０におけるターミナル４６の設置構造（図３〜図６、図８〜図１０）
電動モータ３０は、ターミナル４６に切欠状又は孔状等の係合部を設ける。本実施形態では、図９に示す如く、ターミナル４６のピグテール４５が接続される基端側寄りにおいて、本体部７１の両側部に、凹状係合部７１Ａを切欠形成して設けた。
【００３７】
尚、ターミナル４６は、全体平板状をなし、ピグテール４５が接続される基端部７２を、本体部７１に対して斜交する折り曲げ状基端部７２とする。ターミナル４６の本体部７１をブラシホルダ３３に一体の給電コネクタ４７に設けてあるターミナル挿入孔４８に完全挿入したとき、折り曲げ状基端部７２はブラシホルダ３３のホルダ面５３Ａ上でターミナル挿入孔４８の後方に形成されている立上り壁７３の上面を弾性曲げ変形して乗り越え、立上り壁７３の前側（ターミナル挿入孔４８の側）に形成されている下り勾配面７４（立上り壁７３の側に向けて下り勾配をなす）に添設される。ターミナル挿入孔４８に挿入されたターミナル４６の折り曲げ状基端部７２は立上り壁７３に突き当て状に衝合して抜け止めされる（図４、図５）。
【００３８】
電動モータ３０は、図８に示す如く、ヨーク３６の内周に設けたマグネットホルダ３７の端面に凸部８１を設けてある。凸部８１は、図８に示す如く、マグネットホルダ３７の円弧状係合凸部３７Ｂの内周に沿う複数位置（本実施形態では２位置）に突設される。電動モータ３０は、図３〜図６に示す如く、ヨーク３６（マグネットホルダ３７）とブラシホルダ３３をボルト３４によりギヤハウジング１１とともに前述の如くに結合した状態下で、(a)ブラシホルダ３３に一体の給電コネクタ４７のターミナル挿入孔４８に前述の如くに完全挿入されているターミナル４６の凹状係合部７１Ａに、マグネットホルダ３７の上述の凸部８１を合致させ、更に(b)ブラシホルダ３３において上述(a)のターミナル４６の凹状係合部７１Ａ及びマグネットホルダ３７の凸部８１に対応する位置に凹部８２を設ける。凹部８２は、本実施形態では、ブラシホルダ３３の短円筒体５１に形成された係合凹部５２に沿う位置に設けられる。従って、ヨーク３６（マグネットホルダ３７）とブラシホルダ３３とギヤハウジング１１をボルト３４によって結合したとき、マグネットホルダ３７の凸部８１は、ターミナル４６の凹状係合部７１Ａに係入し（図１０（Ａ））、更にこの凹状係合部７１Ａを経てブラシホルダ３３の凹部８２に挿入されるものになる。
【００３９】
尚、電動パワーステアリング装置１０は、ヨーク３６の内部とギヤハウジング１１の内部との間で互いに通気可能にする貫通孔状の連通路８３を、図３、図４、図６に示す如く、ブラシホルダ３３の仕切壁５３において上述の凹部８２の内部に設け、換言すれば連通路８３のマグネットホルダ３７側に臨む開口を上述の凹部８２とする。このとき、マグネットホルダ３７の凸部８１は、この凹部８２に狭い通路（不図示）を介して挿入可能にされ、連通路８３の上記開口（凹部８２）を通過しようとする異物に対する遮蔽手段になる。
【００４０】
本実施形態にあっては、電動モータ３０におけるターミナル４６の設置構造を以上のように設けたから、以下の作用効果を奏する。
【００４１】
▲１▼電動モータ３０において、ヨーク３６とブラシホルダ３３を結合した状態下で、図１０（Ａ）に示す如く、マグネットホルダ３７の凸部８１が、ブラシホルダ３３の給電コネクタ４７に設けてあるターミナル挿入孔４８に挿入されて先に組付けられているターミナル４６の係合部７１Ａに係入する。マグネットホルダ３７の凸部８１は、ターミナル４６のターミナル挿入孔４８への挿入方向に交差（本実施形態では直交）する方向で、該ターミナル４６の係合部７１Ａに係入するから、ターミナル４６をターミナル挿入孔４８から抜け止めする。従って、相手コネクタを給電コネクタ４７に取付けたとき、相手コネクタの給電端子によって該ターミナル４６がターミナル挿入孔４８から押出されて外れることがなく、該給電端子と該ターミナル４６とは適切に接続する。
【００４２】
▲２▼給電コネクタ４７のターミナル挿入孔４８に対し、ターミナル４６が完全挿入されていない不良組付状態にあるときには、図１０（Ｂ）に示す如く、ヨーク３６とブラシホルダ３３の結合時に、ヨーク３６の内周に設けてあるマグネットホルダ３７の凸部８１が、ターミナル４６の係合部７１Ａに非対応となり、該ターミナル４６の係合部７１Ａ以外の部分に当たって干渉する。このため、ヨーク３６をブラシホルダ３３に対し結合できず、結果としてターミナル４６の組付不良を発見できる。
【００４３】
▲３▼マグネットホルダ３７の凸部８１がターミナル４６の係合部７１Ａを経てブラシホルダ３３の凹部８２に挿入される。従って、ヨーク３６とブラシホルダ３３の組付け時に、マグネットホルダ３７の凸部８１がブラシホルダ３３の凹部８２に挿入不可となるときには、ブラシホルダ３３とマグネットホルダ３７の周方向での組付位置不良を発見できる。これにより、マグネットホルダ３７が位置決めする固定子３５のマグネット３８に対する、ブラシホルダ３３が保持するブラシ４４の位置ずれをなくし、電動モータ３０の回転性能が正転方向と逆転方向で異なるものになることを回避する。
【００４４】
▲４▼ブラシホルダ３３が仕切壁５３を貫通する連通路８３を有するから、電動パワーステアリング装置１０の作動に基づく電動モータ３０の発熱／冷却に応じてヨーク３６の内部空気が温度変化して膨張、収縮するとき、ヨーク３６の内部を連通路８３によりギヤハウジング１１の内部との間で呼吸させ、ヨーク３６の内部に結露等が生ずることを回避する。
【００４５】
▲５▼マグネットホルダ３７の凸部８１がブラシホルダ３３に設けた連通路８３におけるヨーク３６の内部に臨む開口が形成する凹部８２に対し、狭い通路を介して挿入され、ヨーク３６の内外を折れ曲り状の通路にて連通する。このため、マグネットホルダ３７の凸部８１は、ヨーク３６の内部とギヤハウジング１１の内部の間における空気の呼吸を妨げずに、異物の通行は妨げる。
【００４６】
▲６▼電動モータ３０をギヤハウジング１１に組付けた、電動パワーステアリング装置１０の作動時に、ギヤハウジング１１の内部のアシスト軸２１の周辺に塗布してあるグリースが飛散しても、これが連通路８３から電動モータ３０のヨーク３６の内部へ侵入することが凸部８１の存在により妨げられる。
【００４７】
▲７▼電動モータ３０がギヤハウジング１１に組付けられる前段階では、外気中のダストが連通路８３から電動モータ３０のヨーク３６の内部へ侵入することが凸部８１の存在により妨げられる。
【００４８】
▲８▼電動パワーステアリング装置１０の電動モータ３０において、上述▲１▼〜▲７▼を実現できる。
【００４９】
以上、本発明の実施の形態を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。
【００５０】
【発明の効果】
本発明によれば、電動モータにおいて、ブラシに接続されたピグテールをブラシホルダのホルダ面上で安定的に保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は電動パワーステアリング装置を一部破断して示す正面図である。
【図２】図２は図１のII−II線に沿う断面図である。
【図３】図３は図２のIII−III線に沿う断面図である。
【図４】図４は図３のIV−IV線に沿う矢視図である。
【図５】図５は図４のV−V線に沿う断面図である。
【図６】図６はブラシホルダを示し、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は左側面図、（Ｃ）は右側面図である。
【図７】図７は図６のVII−VII線に沿う矢視図である。
【図８】図８はマグネットホルダを示し、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図、（Ｃ）は端面図である。
【図９】図９はブラシを示し、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は平面図、（Ｃ）は要部底面図である。
【図１０】図１０はターミナルの組付状態を示し、（Ａ）は組付良を示す模式図、（Ｂ）は組付不良を示す模式図である。
【符号の説明】
１０ 電動パワーステアリング装置
３０ 電動モータ
３３ ブラシホルダ
４４ ブラシ
４５ ピグテール
５３Ａ ホルダ面
５４ ブラシ保持部
６０ ピグテール保持手段
６１ 横方向ピグテール保持部
６１Ａ 保持溝
６１Ｂ 抜け止め部
６２ 縦方向ピグテール保持部
６２Ａ 保持溝
６２Ｂ 抜け止め部
【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装置等に用いて好適な電動モータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両用の電動パワーステアリング装置は、特許文献１に記載の如く、電動モータの回転軸に操舵装置のアシスト軸を接続し、電動モータの回転力を操舵装置に伝えることにより、運転者がステアリング軸に付与する操舵力をアシストする。
【０００３】
従来の電動モータは、特許文献２に記載の如く、ブラシホルダのホルダ面上に設けたブラシ保持部にブラシを保持し、ブラシに接続されたピグテールをブラシホルダのホルダ面上に設けたピグテール保持部に保持し、このピグテールを給電ターミナルに接続している。
【０００４】
【特許文献１】
特開平9-84300
【０００５】
【特許文献２】
特許3207177
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術では、ブラシホルダのホルダ面上に設けたピグテール保持部が、ホルダ面に対して上方に開口する保持溝を有し、ピグテールをこの保持溝に挿入してホルダ面に沿う横方向から保持するに過ぎず、保持溝の開口に抜け止めも備えていない。このため、車両の振動等により、ピグテールが振れ動き、電流リップル等のモータ性能に悪影響を及ぼす。
【０００７】
本発明の課題は、電動モータにおいて、ブラシに接続されたピグテールをブラシホルダのホルダ面上で安定的に保持することにある。
【０００８】
請求項１の発明は、ブラシホルダのホルダ面上に、ブラシを保持するブラシ保持部と、ブラシに接続されたピグテールを保持するピグテール保持手段とを有してなる電動モータにおいて、前記ピグテール保持手段が、ホルダ面に沿う横方向でピグテールを保持する横方向ピグテール保持部と、ホルダ面に交差する縦方向でピグテールを保持する縦方向ピグテール保持部とを互いに近接配置してなり、各ピグテール保持部のそれぞれが、ピグテールを挿入可能にする保持溝を有し、該保持溝の開口に該ピグテールの抜け止め部を備えてなるようにしたものである。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１に記載の電動モータを用いてなる電動パワーステアリング装置である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は電動パワーステアリング装置を一部破断して示す正面図、図２は図１のII−II線に沿う断面図、図３は図２のIII−III線に沿う断面図、図４は図３のIV−IV線に沿う矢視図、図５は図４のV−V線に沿う断面図、図６はブラシホルダを示し、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は左側面図、（Ｃ）は右側面図、図７は図６のVII−VII線に沿う矢視図、図８はマグネットホルダを示し、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図、（Ｃ）は端面図、図９はブラシを示し、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は平面図、（Ｃ）は要部底面図、図１０はターミナルの組付状態を示し、（Ａ）は組付良を示す模式図、（Ｂ）は組付不良を示す模式図である。
【００１３】
電動パワーステアリング装置１０は、図１、図２に示す如く、車体フレーム等に固定されるアルミ合金製のギヤハウジング１１を有する。そして、ステアリングホイールが結合されるステアリング軸１２にトーションバー１３を介してピニオン軸１４を連結し、このピニオン軸１４にピニオン１５を設け、このピニオン１５に噛合うラック１６Ａを備えたラック軸１６をギヤハウジング１１に左右動可能に支持している。ステアリング軸１２とピニオン軸１４の間には、操舵トルク検出装置１７を設けてある。尚、ステアリング軸１２とピニオン軸１４は軸受１２Ａ、１４Ａ、１４Ｂを介してギヤハウジング１１に支持される。ラック軸１６は、一端をラックガイド１８Ａに、他端を軸受１８Ｂに摺動自在に支持される。そして、ラック軸１６の中間部には左右のタイロッド１９Ａ、１９Ｂが連結される。
【００１４】
ギヤハウジング１１には、図３に示す如く、電動モータ３０のモータケース３１が固定され、電動モータ３０の回転軸３２にはトルクリミッタ２０を介してアシスト軸２１が結合され、アシスト軸２１はボールベアリング等の軸受２１Ａ、２１Ｂによりギヤハウジング１１に両端支持されている。そして、アシスト軸２１の中間部にウォームギヤ２２を一体に備え、このウォームギヤ２２に噛合うウォームホイール２３をピニオン軸１４の中間部に固定してある。電動モータ３０の発生トルクは、ウォームギヤ２２とウォームホイール２３の噛合い、ピニオン１５とラック１６Ａの噛合いを介してラック軸１６に操舵アシスト力となって付与され、運転者がステアリング軸１２に付与する操舵力をアシストする。
【００１５】
トルクリミッタ２０は、電動モータ３０の回転軸３２に結合される接続体２０Ａと、アシスト軸２１に結合される接続体２０Ｂとを含む摩擦板式トルクリミッタである。電動パワーステアリング装置１０の通常使用されるトルク（リミットトルクより小なるトルク）では、トルクリミッタ２０の摩擦力により回転軸３２とアシスト軸２１を滑りなく結合し続け、他方、タイヤが操舵中に縁石に乗り上げる等により、ラック軸１６のストロークが急停止せしめられたときの電動モータ３０の慣性トルクがトルクリミッタ２０の摩擦力を越える衝撃トルク（リミットトルク以上のトルク）に対しては、回転軸３２をアシスト軸２１に対してスリップさせ、電動モータ３０のトルクをアシスト軸２１の側に伝達させないように機能する。
【００１６】
また、アシスト軸２１はハウジング１１に対し、軸方向の双方向に弾性支持され、電動パワーステアリング装置１０の反転駆動時や、タイヤの縁石乗り上げ時等に、アシスト軸２１に作用する過大推力を吸収可能とする。具体的には、アシスト軸２１のための軸受２１Ａ、２１Ｂの外輪をギヤハウジング１１に固定し、アシスト軸２１を軸受２１Ａ、２１Ｂの内輪に隙間嵌めする。そして、アシスト軸２１にフランジ２５、２６を設け、フランジ２５と軸受２１Ａの内輪との間に予圧縮された弾性変形具２７Ａを、フランジ２６と軸受２１Ｂの内輪との間に予圧縮された弾性変形具２７Ｂを介装する。即ち、弾性変形具２７Ａ、２７Ｂは、アシスト軸２１への装填状態で、一定の予圧縮量（一定の衝撃緩和性能）をもって組込まれ、結果としてアシスト軸２１を軸方向の双方向に弾性支持する。
【００１７】
ここで、電動モータ３０は以下の如くに構成される。
電動モータ３０は、図３〜図５に示す如く、モータケース３１とブラシホルダ３３（図６、図７）がボルト３４でギヤハウジング１１に固定され、回転軸３２をモータケース３１とブラシホルダ３３のそれぞれに設けたボールベアリング等からなる軸受３１Ａ、３１Ｂで支持している。
【００１８】
そして、電動モータ３０は、固定子３５を有する。固定子３５は、モータケース３１を構成する鉄等の磁性材料により形成される筒状のヨーク３６と、ヨーク３６の内周の周方向複数位置にマグネット収容区画３７Ａを形成する絶縁性樹脂材料により形成された筒状体からなるマグネットホルダ３７（図８）と、マグネットホルダ３７のマグネット収容区画３７Ａに収容されて位置決め保持されるマグネット３８と、マグネットホルダ３７に位置決め保持されたマグネット３８の内側に圧入される非磁性材料の極薄板により成形されたマグネットカバー３９（不図示）とからなる。
【００１９】
また、電動モータ３０は、固定子３５の内側に挿入されて回転軸３２に固定される回転子４１を有する。回転子４１は、回転軸３２の外周に設けられるアマチュアコア４２とコンミテータ４３とからなる。
【００２０】
また、電動モータ３０は、ブラシホルダ３３に保持され、回転子４１のコンミテータ４３に接触せしめられるブラシ４４を有する。ブラシ４４は、図９に示す如く、ピグテール（リード線）４５の一端が接続され、このピグテール４５の他端にターミナル４６が接続される。ブラシホルダ３３は給電コネクタ４７を一体に有し、給電コネクタ４７にターミナル挿入孔４８を備える。ブラシ４４に接続された上述のターミナル４６はターミナル挿入孔４８に挿入されて固定化される。
【００２１】
電動モータ３０は、給電コネクタ４７に相手コネクタ（不図示）を取付けることにより、相手コネクタの給電端子をターミナル４６に嵌合する等の状態で接続し、ブラシ４４に給電可能にする。電動モータ３０は、ブラシ４４から回転子４１のコンミテータ４３を経てアマチュアコア４２に給電されると、アマチュアコア４２の磁力線が固定子３５のマグネット３８で発生している磁界を切ることにより、回転子４１が回転する。
【００２２】
しかるに、ブラシホルダ３３は図６、図７に示す如くに構成される。
ブラシホルダ３３は、給電コネクタ４７を一体成形した、絶縁性プラスチック材料からなる射出成形体である。ブラシホルダ３３は、短円筒体５１の一端側にヨーク３６（モータケース３１）をＯリング５１Ａを伴なってインロー結合するとともに、短円筒体５１の他端側にギヤハウジング１１をＯリング５１Ｂを伴なってインロー結合し、ヨーク３６とギヤハウジング１１の間に挟持され、ボルト３４によりヨーク３６とブラシホルダ３３とギヤハウジング１１の３者を同軸結合可能とする。
【００２３】
また、ブラシホルダ３３は、短円筒体５１の一端側の周方向特定位置（本実施形態では２位置）に係合凹部５２を形成し、マグネットホルダ３７の一方の端面にて外周に沿って設けた円弧状の係合凸部３７Ｂをこの係合凹部５２に係合させることにより、マグネットホルダ３７が位置決めする固定子３５のマグネット３８に対する、ブラシホルダ３３が保持するブラシ４４の位置ずれをなくし、電動モータ３０の回転性能が正転方向と逆転方向で異なるものになることを回避する。
【００２４】
ブラシホルダ３３は、ヨーク３６の内部とギヤハウジング１１の内部とを仕切る仕切壁５３を短円筒体５１の内部に設け、この仕切壁５３の中央部に、回転軸３２のためのボールベアリング等からなる前述の軸受３１Ｂを一体にインサート成形して備える。
【００２５】
ブラシホルダ３３は、仕切壁５３のコンミテータ４３に臨む端面をホルダ面５３Ａとし、このホルダ面５３Ａ上の周方向複数位置（例えば左右２位置）にブラシ保持部５４を設け、各ブラシ保持部５４に左右のブラシ４４のそれぞれをスライド可能に挿入するための貫通孔５５を形成したケース体５７が組付けられる。貫通孔５５はブラシ４４をコンミテータ４３の側にスライド突出可能に納めてこれを位置決め保持する。ブラシホルダ３３は、貫通孔５５に挿入したブラシ４４をバックアップ支持し、ブラシ４４を貫通孔５５の先端開口から突出させてコンミテータ４３に押接せしめるブラシスプリング５６を付帯して備える。尚、図４は２個のブラシ保持部５４のうち、１個のブラシ保持部５４にブラシ４４とブラシスプリング５６を組込み、残りの１個のブラシ保持部５４にはブラシ４４だけを組込んだ組込過程状態を示すものである。
【００２６】
以下、電動モータ３０において、(A)ピグテール４５の保持構造、(B)ターミナル４６の設置構造について説明する。
【００２７】
(A)電動モータ３０におけるピグテール４５の保持構造（図４〜図７）
電動モータ３０は、図４〜図６に示す如く、ブラシホルダ３３の仕切壁５３が形成するホルダ面５３Ａ上の周方向複数箇所（例えば左右のブラシ４４のそれぞれに接続される左右２本のピグテール４５に対応する左右２箇所）に、ブラシ４４に接続されたピグテール４５を保持するピグテール保持手段６０を有する。ピグテール保持手段６０は、ホルダ面５３Ａに沿う横方向（左右方向）と、ホルダ面５３Ａに直交する縦方向（上下方向）の双方向でピグテール４５を保持する。
【００２８】
ピグテール保持手段６０は、ホルダ面５３Ａに沿う横方向でピグテール４５の中間部を保持する横方向ピグテール保持部６１と、ホルダ面５３Ａに直交する縦方向でピグテール４５の中間部を保持する縦方向ピグテール保持部６２とを有する。ピグテール保持部６１とピグテール保持部６２は互いに近接配置される。
【００２９】
横方向ピグテール保持部６１は、ピグテール４５を挿入可能にする凹状保持溝６１Ａを有し、保持溝６１Ａの上向き開口にピグテール４５の抜け止め部６１Ｂを備える。抜け止め部６１Ｂは保持溝６１Ａの開口の両側部に丸味状に突出して設けられ、保持溝６１Ａの開口を狭巾化したものである。
【００３０】
縦方向ピグテール保持部６２は、図７に示す如く、ピグテール４５を挿入可能にする凹状保持溝６２Ａを有し、保持溝６２Ａの横向き開口（ブラシホルダ３３の中心軸側に臨む開口）にピグテール４５の抜け止め部６２Ｂを備える。抜け止め部６２Ｂは保持溝６２Ａの開口の両側部に丸味状に突出して設けられ、保持溝６２Ａの開口を狭巾化したものである。
【００３１】
本実施形態にあっては、電動モータ３０におけるピグテール４５の保持構造を以上のように設けたから、以下の作用効果を奏する。
【００３２】
▲１▼電動モータ３０において、ブラシホルダ３３のホルダ面５３Ａ上に設けたピグテール保持手段６０が、ホルダ面５３Ａに沿う横方向と、ホルダ面５３Ａに直交する縦方向の双方向でピグテール４５を保持する。このため、車両の振動等によっても、ピグテール４５が左右上下方向に保持されていて振れ動くことがなく、電流リップル等のモータ性能に悪影響を及ぼすことがない。
【００３３】
▲２▼ピグテール保持手段６０が、横方向ピグテール保持部６１と縦方向ピグテール保持部６２とを有する。従って、横方向ピグテール保持部６１と縦方向ピグテール保持部６２のそれぞれによってピグテール４５を左右上下方向で確実に保持する。
【００３４】
▲３▼ピグテール保持部６１、６２が、ピグテール４５を挿入可能にする保持溝６１Ａ、６２Ａの開口に抜け止め部６１Ｂ、６２Ｂを備えるから、ピグテール４５を当該保持溝６１Ａ、６２Ａの内部に安定的に留置できる。
【００３５】
▲４▼電動パワーステアリング装置１０の電動モータ３０において、上述▲１▼〜▲３▼を実現できる。
【００３６】
(B)電動モータ３０におけるターミナル４６の設置構造（図３〜図６、図８〜図１０）
電動モータ３０は、ターミナル４６に切欠状又は孔状等の係合部を設ける。本実施形態では、図９に示す如く、ターミナル４６のピグテール４５が接続される基端側寄りにおいて、本体部７１の両側部に、凹状係合部７１Ａを切欠形成して設けた。
【００３７】
尚、ターミナル４６は、全体平板状をなし、ピグテール４５が接続される基端部７２を、本体部７１に対して斜交する折り曲げ状基端部７２とする。ターミナル４６の本体部７１をブラシホルダ３３に一体の給電コネクタ４７に設けてあるターミナル挿入孔４８に完全挿入したとき、折り曲げ状基端部７２はブラシホルダ３３のホルダ面５３Ａ上でターミナル挿入孔４８の後方に形成されている立上り壁７３の上面を弾性曲げ変形して乗り越え、立上り壁７３の前側（ターミナル挿入孔４８の側）に形成されている下り勾配面７４（立上り壁７３の側に向けて下り勾配をなす）に添設される。ターミナル挿入孔４８に挿入されたターミナル４６の折り曲げ状基端部７２は立上り壁７３に突き当て状に衝合して抜け止めされる（図４、図５）。
【００３８】
電動モータ３０は、図８に示す如く、ヨーク３６の内周に設けたマグネットホルダ３７の端面に凸部８１を設けてある。凸部８１は、図８に示す如く、マグネットホルダ３７の円弧状係合凸部３７Ｂの内周に沿う複数位置（本実施形態では２位置）に突設される。電動モータ３０は、図３〜図６に示す如く、ヨーク３６（マグネットホルダ３７）とブラシホルダ３３をボルト３４によりギヤハウジング１１とともに前述の如くに結合した状態下で、(a)ブラシホルダ３３に一体の給電コネクタ４７のターミナル挿入孔４８に前述の如くに完全挿入されているターミナル４６の凹状係合部７１Ａに、マグネットホルダ３７の上述の凸部８１を合致させ、更に(b)ブラシホルダ３３において上述(a)のターミナル４６の凹状係合部７１Ａ及びマグネットホルダ３７の凸部８１に対応する位置に凹部８２を設ける。凹部８２は、本実施形態では、ブラシホルダ３３の短円筒体５１に形成された係合凹部５２に沿う位置に設けられる。従って、ヨーク３６（マグネットホルダ３７）とブラシホルダ３３とギヤハウジング１１をボルト３４によって結合したとき、マグネットホルダ３７の凸部８１は、ターミナル４６の凹状係合部７１Ａに係入し（図１０（Ａ））、更にこの凹状係合部７１Ａを経てブラシホルダ３３の凹部８２に挿入されるものになる。
【００３９】
尚、電動パワーステアリング装置１０は、ヨーク３６の内部とギヤハウジング１１の内部との間で互いに通気可能にする貫通孔状の連通路８３を、図３、図４、図６に示す如く、ブラシホルダ３３の仕切壁５３において上述の凹部８２の内部に設け、換言すれば連通路８３のマグネットホルダ３７側に臨む開口を上述の凹部８２とする。このとき、マグネットホルダ３７の凸部８１は、この凹部８２に狭い通路（不図示）を介して挿入可能にされ、連通路８３の上記開口（凹部８２）を通過しようとする異物に対する遮蔽手段になる。
【００４０】
本実施形態にあっては、電動モータ３０におけるターミナル４６の設置構造を以上のように設けたから、以下の作用効果を奏する。
【００４１】
▲１▼電動モータ３０において、ヨーク３６とブラシホルダ３３を結合した状態下で、図１０（Ａ）に示す如く、マグネットホルダ３７の凸部８１が、ブラシホルダ３３の給電コネクタ４７に設けてあるターミナル挿入孔４８に挿入されて先に組付けられているターミナル４６の係合部７１Ａに係入する。マグネットホルダ３７の凸部８１は、ターミナル４６のターミナル挿入孔４８への挿入方向に交差（本実施形態では直交）する方向で、該ターミナル４６の係合部７１Ａに係入するから、ターミナル４６をターミナル挿入孔４８から抜け止めする。従って、相手コネクタを給電コネクタ４７に取付けたとき、相手コネクタの給電端子によって該ターミナル４６がターミナル挿入孔４８から押出されて外れることがなく、該給電端子と該ターミナル４６とは適切に接続する。
【００４２】
▲２▼給電コネクタ４７のターミナル挿入孔４８に対し、ターミナル４６が完全挿入されていない不良組付状態にあるときには、図１０（Ｂ）に示す如く、ヨーク３６とブラシホルダ３３の結合時に、ヨーク３６の内周に設けてあるマグネットホルダ３７の凸部８１が、ターミナル４６の係合部７１Ａに非対応となり、該ターミナル４６の係合部７１Ａ以外の部分に当たって干渉する。このため、ヨーク３６をブラシホルダ３３に対し結合できず、結果としてターミナル４６の組付不良を発見できる。
【００４３】
▲３▼マグネットホルダ３７の凸部８１がターミナル４６の係合部７１Ａを経てブラシホルダ３３の凹部８２に挿入される。従って、ヨーク３６とブラシホルダ３３の組付け時に、マグネットホルダ３７の凸部８１がブラシホルダ３３の凹部８２に挿入不可となるときには、ブラシホルダ３３とマグネットホルダ３７の周方向での組付位置不良を発見できる。これにより、マグネットホルダ３７が位置決めする固定子３５のマグネット３８に対する、ブラシホルダ３３が保持するブラシ４４の位置ずれをなくし、電動モータ３０の回転性能が正転方向と逆転方向で異なるものになることを回避する。
【００４４】
▲４▼ブラシホルダ３３が仕切壁５３を貫通する連通路８３を有するから、電動パワーステアリング装置１０の作動に基づく電動モータ３０の発熱／冷却に応じてヨーク３６の内部空気が温度変化して膨張、収縮するとき、ヨーク３６の内部を連通路８３によりギヤハウジング１１の内部との間で呼吸させ、ヨーク３６の内部に結露等が生ずることを回避する。
【００４５】
▲５▼マグネットホルダ３７の凸部８１がブラシホルダ３３に設けた連通路８３におけるヨーク３６の内部に臨む開口が形成する凹部８２に対し、狭い通路を介して挿入され、ヨーク３６の内外を折れ曲り状の通路にて連通する。このため、マグネットホルダ３７の凸部８１は、ヨーク３６の内部とギヤハウジング１１の内部の間における空気の呼吸を妨げずに、異物の通行は妨げる。
【００４６】
▲６▼電動モータ３０をギヤハウジング１１に組付けた、電動パワーステアリング装置１０の作動時に、ギヤハウジング１１の内部のアシスト軸２１の周辺に塗布してあるグリースが飛散しても、これが連通路８３から電動モータ３０のヨーク３６の内部へ侵入することが凸部８１の存在により妨げられる。
【００４７】
▲７▼電動モータ３０がギヤハウジング１１に組付けられる前段階では、外気中のダストが連通路８３から電動モータ３０のヨーク３６の内部へ侵入することが凸部８１の存在により妨げられる。
【００４８】
▲８▼電動パワーステアリング装置１０の電動モータ３０において、上述▲１▼〜▲７▼を実現できる。
【００４９】
以上、本発明の実施の形態を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。
【００５０】
【発明の効果】
本発明によれば、電動モータにおいて、ブラシに接続されたピグテールをブラシホルダのホルダ面上で安定的に保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は電動パワーステアリング装置を一部破断して示す正面図である。
【図２】図２は図１のII−II線に沿う断面図である。
【図３】図３は図２のIII−III線に沿う断面図である。
【図４】図４は図３のIV−IV線に沿う矢視図である。
【図５】図５は図４のV−V線に沿う断面図である。
【図６】図６はブラシホルダを示し、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は左側面図、（Ｃ）は右側面図である。
【図７】図７は図６のVII−VII線に沿う矢視図である。
【図８】図８はマグネットホルダを示し、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図、（Ｃ）は端面図である。
【図９】図９はブラシを示し、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は平面図、（Ｃ）は要部底面図である。
【図１０】図１０はターミナルの組付状態を示し、（Ａ）は組付良を示す模式図、（Ｂ）は組付不良を示す模式図である。
【符号の説明】
１０ 電動パワーステアリング装置
３０ 電動モータ
３３ ブラシホルダ
４４ ブラシ
４５ ピグテール
５３Ａ ホルダ面
５４ ブラシ保持部
６０ ピグテール保持手段
６１ 横方向ピグテール保持部
６１Ａ 保持溝
６１Ｂ 抜け止め部
６２ 縦方向ピグテール保持部
６２Ａ 保持溝
６２Ｂ 抜け止め部
Claims (2)
- ブラシホルダのホルダ面上に、ブラシを保持するブラシ保持部と、ブラシに接続されたピグテールを保持するピグテール保持手段とを有してなる電動モータにおいて、
前記ピグテール保持手段が、ホルダ面に沿う横方向でピグテールを保持する横方向ピグテール保持部と、ホルダ面に交差する縦方向でピグテールを保持する縦方向ピグテール保持部とを互いに近接配置してなり、
各ピグテール保持部のそれぞれが、ピグテールを挿入可能にする保持溝を有し、該保持溝の開口に該ピグテールの抜け止め部を備えてなることを特徴とする電動モータ。 - 請求項１に記載の電動モータを用いてなる電動パワーステアリング装置。
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