JP4811707B2

JP4811707B2 - 回転電機

Info

Publication number: JP4811707B2
Application number: JP2005270653A
Authority: JP
Inventors: 剛将落合; 稔高橋
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2005-09-16
Filing date: 2005-09-16
Publication date: 2011-11-09
Anticipated expiration: 2025-09-16
Also published as: JP2007082378A

Description

本発明は、回転電機に係り、特に、ＥＰＳモータのステータの固定構造の改良に関する。

回転電機として、ステッピングモータなど各種のモータが提案されている。この種のモータのステータを構成するに際しては、例えば、ボスカシメ、溶接等により積層されたステータコアにコイルを巻線し、コイルが巻線されたステータコアをモータケースに圧入して固定したり、あるいは焼ばめによって固定したりする方法が一般的に採用されている（特許文献１参照）。

しかし、従来の方法では、ステータコアをモータケースに圧入する際に、ステータコアが直接モータケースに接触するため、ステータコアに歪みを発生させることがある。ステータコアに歪みが生じると、特に、ＥＰＳ（電動パワーステアリング装置）モータを構成するステータの場合には、電動パワーステアリングのハンドル戻り性に影響を与えるロストルクやロストルク変動を悪化させる要因となる。また、ステータコアが直接モータケースに接触しているので、モータの通電時に、ステータコアの径方向の加振力がモータケースに伝達し、騒音や振動を増加させることがある。

本発明は、前記従来技術の課題に鑑みて為されたものであり、その目的は、ステータコアをモータケースに圧入する際に、ステータコアに歪みが生じるのを防止するとともに、通電時に、ステータコアの周方向に発生する加振力がモータケースに伝達するのを防止することにある。

前記目的を達成するために、本発明は、筒状に形成されたモータケースと、前記モータケースの内周側に間隔をおいて配置されてコイルが巻線されたステータコアとを備え、前記回転電機を構成するに際して、ステータコアとモータケースとの間に、例えば、ゴム、樹脂、モールドで構成された弾性部材を制振部材として挿入することで、回転電機から発生する騒音や振動を低減する為に、前記ステータコアの外周側には環状溝が回転軸方向に互いに離隔して２箇所に形成され、前記環状溝にはそれぞれ固定リングが装着され、前記固定リングの一部は突出部として前記環状溝から突出され、前記ステータコアは前記固定リングの突出部を介して前記モータケースに固定されてなる回転電機を構成したものである。
さらに、前記固定リングを、合い口部を有するＣリングとして構成し、前記合い口部の内周側に、前記環状溝の底部に密着可能な平坦部を形成するとともに、前記ステータコアと前記モータケースとの間の間隙における、２つの前記環状溝にそれぞれ装着された２つの前記固定リング同士の間に、弾性部材を挿入した。

前記した手段によれば、ステータコアは固定リングの突出部を介してモータケースに固定され、ステータコアとモータケースが直接接触していないので、ステータコアをモータケースに圧入する際に、ステータコアに歪みが生じるのを防止することができ、ロストルクやロストルク変動の要因を低減することができる。さらに、通電時に、ステータコアの周方向に発生する加振力がモータケースに伝達するのを防止することができ、回転電機から発生する騒音や振動を低減することができる。

本発明によれば、ロストルクやロストルク変動の要因を低減することができるとともに、回転電機から発生する騒音や振動を低減することができる。

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、本発明の第１実施例を示すＥＰＳモータの断面図である。図１において、ＥＰＳモータ１０は、電動パワーステアリング装置用回転電機として、略椀形状に形成されたモータケース１２と、モータケース１２の開口側にモータケース１２の開口を閉塞するように装着されたブラケット１４と、モータケース１２の内周面に固定された円環状のステータコア１６と、ステータコア１６に巻線された複数のコイル１８と、ロータ２０などを備えて構成されている。
ロータ２０は、モータケース１２内に回転自在に配置されたシャフト２２と、シャフト２２の外周面に固定された円環状のロータコア２４と、ロータコア２４の外周面に固定されたマグネット２６と、マグネット２６の外周面に装着されてマグネット２６を覆う円環状のロータカバー２８と、を備えて構成されている。
トルクを伝達するためのシャフト２２は、その軸方向一端側が、ブラケット１４の凹部１４ａに装着されたベアリング（軸受）３０に回転自在に軸支されており、その軸方向他端側が、モータケース１２の凹部１２ａに装着されたベアリング３２に回転自在に軸支されている。なお、シャフト２２のうちブラケット１４からベアリング３０を介して外部に突出された部位にはボス３４が連結され、ベアリング３０近傍にはレゾルバロータ３６が配置されている。レゾルバロータ３６に近接してレゾルバステータ３８が配置されており、レゾルバステータ３８は端子台４０に固定されている。また、モータケース１２の底部側に形成された貫通孔１２ｂ内にはグロメット４２が装着されており、このグロメット４２内にコイル１８を通電するためのリード線４４が挿入されている。
ステータコア１６は、ステータの一要素として、例えば、磁性材を用いて円環状に一体成形され、コイル１８が複数個巻線されている。このステータコア１６を分割コアで構成したときには、図２に示すように、分割されたコアにティース４６がそれぞれ形成される。この場合、各ティース４６はステータコア１６の内周側に周方向に沿って等間隔で配列され、各ティース４６にはコイル１８を構成するコイル巻き線（図示せず）が巻き付けられるようになっている。すなわち、ステータコア１６には、各ティース４６のコイル１８を順次通電することで、ロータ２０を回転駆動するための回転磁界が形成されるようになっている。

また、ステータコア１６の外周面には、円環状の環状溝４８が２本互いに離隔して形成されており、各環状溝４８内には固定リング５０が装着されている。この固定リング５０は、その一部（長手方向と直交する方向の一部）が突出部として環状溝４８から突出した状態で環状溝４８内に装着されている。すなわち、ステータコア１６は固定リング５０の突出部を介してモータケース１２に固定され、ステータコア１６とモータケース１２とが直接接触しない構造となっている。
固定リング５０は、図３に示すように、合い口部５２、５４を有するＣリングとして構成されており、図４に示すように、合い口部５２、５４の内周側には、ステータコア１６の環状溝４８の底面４８ａと密着可能な平坦部（ストレート部）５２ａ、５４ａが形成されている。
ステータを構成するに際しては、積層されたステータコア１６のティース４６間にインシュレータ５６を挿入し、各ティース４６にコイル１８のコイル巻線を巻線し、ステータコア１６の各環状溝４８内に固定リング５０を装着して嵌合する。この後、コイル１８と固定リング５０が装着されたステータコア１６をモータケース１２の内周側に圧入して、ステータコア１６をモータケース１２に固定する。この際、ステータコア１６とモータケース１２とが直接接触することなく、ステータコア１６は、固定リング５０の突出部を介してモータケース１２に固定される。
このとき、固定リング５０は、合い口部５２、５４が互いに閉じて、その平坦部５２ａ、５４ａが環状溝４８の底部に密着するので、ステータコア１６の周り止めとして機能する。
本実施例によれば、ステータコア１６とモータケース１２とが直接接触しない構造となっているので、ステータコア１６をモータケース１２に圧入する際に、ステータコア１６に歪みが生じるのを防止することができ、ロストルクやロストルク変動の要因を低減することができる。さらに、ステータコア１６とモータケース１２とが直接接触しない構造となっているので、通電時に、ステータコア１６の周方向に発生する加振力がモータケース１２に伝達するのを防止することができ、ＥＰＳモータ１０から発生する騒音や振動を低減することができる。
次に、本発明の第２実施例を図５〜図７に従って説明する。本実施例は、ステータコア１６とモータケース１２との間の間隙に、例えば、ゴム、樹脂、モールドで構成された弾性部材を制振部材５８として挿入したものであり、他の構成は、第１実施例と同様である。

本実施例によれば、ステータコア１６とモータケース１２とが直接接触しない構造となっているので、ステータコア１６をモータケース１２に圧入する際に、ステータコア１６に歪みが生じるのを防止することができ、ロストルクやロストルク変動の要因を低減することができるとともに、通電時に、ステータコア１６の周方向に発生する加振力がモータケース１２に伝達するのを防止することができ、ＥＰＳモータ１０から発生する騒音や振動を低減することができる。
さらに、ステータコア１６とモータケース１２との間に挿入された制振部材５８がＥＰＳモータ１０から発生する騒音や振動を吸収するので、ＥＰＳモータ１０から発生する騒音や振動をより低減することができる。

また、ステータコア１６としては、ティースとバックモータケースが一体化されたコア、ディース分割コア、バックモータケースとティースが分割されたコア、スキュー積層コア、又は焼結コアのいずれかのコアを用いることができる。

また、固定リング５０をステータコア１６に装着するに際しては、固定リング５０の合い口部５２と合い口部５４との間を間隙として残し、固定リング５０を環状溝４８内に接着剤で接着する構成を採用することもできる。

本発明の第１実施例を示すＥＰＳモータの断面図。分割コアを用いたステータコアと固定リングとの関係を示す平面図。固定リングの平面図。固定リングの合い口部の拡大側面図。本発明の第２実施例を示すＥＰＳモータの断面図。ＥＰＳモータの要部断面斜視図。ステータコアとモータケースとの間に制振部材を挿入した状態を示す要部拡大断面図。

符号の説明

１０ＥＰＳモータ
１２モータケース
１４ブラケット
１６ステータコア
１８コイル
２０ロータ
４８環状溝
５０固定リング
５２、５４合い口部
５８制振部材

Claims

筒状に形成されたモータケースと、前記モータケースの内径側に間隔をおいて配置されてコイルが巻線されたステータコアと、前記ステータコアと前記モータケースとの間に挿入された制振材とを備え、
前記ステータコアの外周側には、環状の溝が回転軸方向に互いに離隔して２箇所に形成され、前記環状溝にはそれぞれ固定リングが装着され、前記固定リングの一部は突出部として前記環状溝から突出され、前記ステータコアは前記固定リングの突出部を介して前記モータケースに固定されてなり、
前記固定リングは、合い口部を有するＣリングとして構成され、前記合い口部の内周側には、前記環状溝の底部に密着可能な平坦部が形成されてなり、
前記ステータコアと前記モータケースとの間の間隙における、２つの前記環状溝にそれぞれ装着された２つの前記固定リング同士の間には、弾性部材が挿入されている事を特徴とする回転電機。
請求項１に記載の回転電機において、
前記固定リングは、合い口部を有するＣリングとして構成され、前記合い口部を間隙として、前記環状溝に接着されてなることを特徴とする回転電機。
請求項１又は２に記載の回転電機において、
前記ステータコアは、ティースとバックモータケースが一体化されたコア、ディース分割コア、バックモータケースとティースが分割されたコア、スキュー積層コア、又は焼結コアのいずれかのコアで構成されてなることを特徴とする回転電機。