JP4852405B2 - 電動モータ - Google Patents

Description

この発明は、例えば、車両のブレーキ装置に用いられる電動モータに関するものである。

従来から、電動モータの出力トルクによってブレーキ力を発生させるようにした車両用のブレーキ装置が知られている。
このブレーキ装置に用いられる電動モータは、有底筒状のハウジング内に固定された固定子と、この固定子の内側に回転自在に設けられた回転子とを備えたブラシレスタイプのものが多い。固定子は、略環状の固定子鉄心を有し、固定子鉄心に絶縁材であるインシュレータを装着してからコイルを巻装してある。回転子は、回転軸に磁石と、位置検出用のレゾルバのレゾルバロータとを順番に配置してある。

また、ハウジングの開口端には、ブラケットが取り付けられ、このブラケットの固定子側にターミナルユニットが設けられている。ターミナルユニットは、固定子に巻装されたコイルと、電動モータの外部から引き込まれたリード線とを電気的に接続する役割を有し、リード線を介して接続される外部の電源からコイルに電流供給が可能になっている。

ところで、この種の電動モータは、その配置箇所の関係上耐振性能が要求される。そこで、ターミナルユニットに爪部を設けると共に、インシュレータにこの爪部と係合する係合孔を設け、ターミナルユニットをインシュレータに固定し、ターミナルユニットとコイルとの接合部分の耐振性向上を図ろうとする技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２−７８２７２号公報

しかしながら、上述の従来技術にあっては、ターミナルユニットの爪部とインシュレータがそれぞれ樹脂で形成されているため、振動によるガタツキが発生し易い。また、爪部と係合孔との寸法管理が困難であるため、不可避的に両者の間のクリアランスが大きくなり、ターミナルユニットの軸線方向のガタツキがさらに大きくなるおそれがある。このため、ターミナルユニットとコイルとの接合部分に大きな応力が加わり、その接合部分が断線してしまうおそれがあるという課題がある。

そこで、この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、ターミナルユニットの軸線方向のガタツキを抑え、ターミナルユニットとコイルとの接合部分の断線を防止することで耐震性の向上を図ることができる電動モータを提供するものである。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載した発明は、開口部を有するハウジングと、前記ハウジング内に固定されコイルが巻装されている固定子と、前記固定子の内側に回転自在に支持される回転子と、前記ハウジングの開口部に取り付けられるブラケットと、前記コイルに電気的に接続されるターミナルユニットとを備える電動モータにおいて、前記ターミナルユニットを前記ブラケットを介して前記固定子側に押圧保持する規制部材を設けたことを特徴とする。
このように構成することで、ターミナルユニットに爪部を設けたり、固定子のインシュレータに係合孔を設けたりすることなく、規制部材によってターミナルユニットの軸線方向への移動を規制できるため、ターミナルユニットと固定子とを一体化することができる。

請求項２に記載した発明は、前記規制部材は前記ターミナルユニットの周囲を囲む筒状部を有し、前記筒状部の一端側に前記ターミナルユニットを前記固定子側に押圧する内フランジ部が形成され、前記筒状部の他端側には、前記ハウジングと前記ブラケットとに挟持される外フランジ部が形成されていることを特徴とする。
このように構成することで、筒状部がターミナルユニットの周囲を囲むため、ターミナルユニットとブラケットとの接触を防止することができる。
また、内フランジ部をターミナルユニットを固定子側に押圧する押圧板として機能させることができる。
さらに、外フランジ部をハウジングとブラケットとで挟持させるため、電動モータ内に規制部材がガタつくことなく確実に固定される。

請求項１に記載した発明によれば、ターミナルユニットに爪部を設けたり、固定子のインシュレータに係合孔を設けたりすることなく、規制部材によってターミナルユニットの軸線方向への移動を規制できるため、ターミナルユニットと固定子とを一体化することができる。このため、ターミナルユニットやインシュレータの製造コストを低減させつつ、
ターミナルユニットとコイルとの接合部分の断線を防止することができ、耐振性の優れた電動モータを提供することができる。

請求項２に記載した発明によれば、筒状部がターミナルユニットの周囲を囲むため、ターミナルユニットとブラケットとの接触を防止することができる。このため、ターミナルユニットの絶縁性を向上させることができる。
また、内フランジ部をターミナルユニットを固定子側に押圧する押圧板として機能させることができる。このため、ターミナルユニットの固定子に対する軸線方向のガタツキを確実に抑えることができ、ターミナルユニットとコイルとの接合部分の断線を確実に防止することができる。

さらに、外フランジ部をハウジングとブラケットとで挟持させるため、電動モータ内に規制部材がガタつくことなく確実に固定される。このため、ターミナルユニットの軸線方向への移動をより確実に規制することができる。
ここで、通常ハウジングとブラケットは寸法管理が容易な金属で形成されることが多い。このため、例え規制部材を樹脂で形成した場合であっても、規制部材をターミナルユニットに対して所望の位置に配置させることが容易にできる。よって、設計の段階で規制部材の寸法のバラツキを考慮した公差を設ける必要がなく、結果的に製造コストを低減させることが可能になる。

次に、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１に示すように、電動モータ１は、金属製のハウジング２に嵌合固定された固定子３と、固定子３に対して回転自在に設けられた回転子４とを有し、ハウジング２の開口部２７に金属製のブラケット７が取り付けられたブラシレスタイプのモータであって、例えば、車両用ブレーキ装置に用いられるものである。

ハウジング２は、有底筒状のヨーク本体２０と、ヨーク本体２０の開口端に設けられたブラケット収容部２１とが一体成形されたものである。ヨーク本体２０の周壁２０Ａには、固定子３が嵌合固定されている。ヨーク本体２０のエンド部（底部）２０Ｂには、中央部に軸受け５が圧入され、この軸受け５に回転子４の回転軸６が回転自在に支持されている。

ブラケット収容部２１の周壁２１Ａの直径は、ヨーク本体２０の周壁２０Ａの直径よりも大きく設定され、この周壁２１Ａに金属製のブラケット７が嵌合固定されている。また、ブラケット収容部２１の開口縁にはフランジ５２が形成されている。このフランジ５２には、不図示のボルト孔が形成されており、このボルト孔にボルト（不図示）を螺入してハウジング２とブラケット７とを締結固定するようになっている。

固定子３は、略円筒状の固定子鉄心１０を有している。固定子鉄心１０は、プレス加工によって略環状に打ち抜いた金属板（電磁鋼板）２９を軸線方向に複数枚積層したものであって、コイル１２を巻装するためのティース部３３が放射状に複数形成されている。各ティース部３３には、全周に渡って絶縁材であるインシュレータ１１がそれぞれ装着され、このインシュレータ１１上にコイル１２が巻装されている。

インシュレータ１１は、ティース部３３の長手方向（軸線方向）の両端部に当接する頭部６１を有している。この頭部６１は断面略コの字状に形成されたものであって、内周側（回転子４側）と、外周側（ハウジング２側）とのそれぞれに延出部６３Ａと、延出部６３Ｂとが形成されている。延出部６３Ａ，６３Ｂは、軸線方向に沿って延び、軸線方向からの平面視では略円弧形状になっている。

また、外周側の延出部６３Ｂの軸線方向の高さは、内周側の延出部６３Ａの軸線方向の高さよりも高く設定されている。
さらに、延出部６３Ｂにはスリット６４が形成されている。このスリット６４は、コイル１２を後述するターミナルユニット３０との接合部３６側へ引き出すためのものであると共に、ターミナルユニット３０の回転方向への移動を規制するためのものである。

回転子４は、回転軸６の固定子３に対応する部位に永久磁石１３を設け、回転軸６の軸受け５とは反対側に位置検出用のレゾルバ１４を構成するレゾルバロータ１４Ａを設けたものである。永久磁石１３は、回転軸６に外嵌固定された円筒状のカラー２２の外周面に取り付けられ、周方向に磁極が順番に変わるように着磁されている。

ブラケット７は、段付筒状のブラケット本体７１を有し、このブラケット本体７１のハウジング２側には、嵌合筒状部７２が一体成形されている。嵌合筒状部７２は、ハウジング２のブラケット収容部２１に嵌合している。また、ブラケット本体７１のハウジング２側の端面７１Ａは、ブラケット収容部２１のフランジ５２との合わせ面となっている。そして、これらブラケット７の嵌合筒状部７２と端面７１Ａ、及び、ハウジング２のブラケット収容部２１はシール面として機能し、外部からの塵埃の侵入を防止している。

一方、ブラケット本体７１のハウジング２とは反対側の開口部７１Ｂは、円盤状のプレート７３によって閉塞されている。このプレート７３は、ブラケット本体７１の開口部７１Ｂからの塵埃の侵入を防止するためのものであって、径方向中央には回転軸６が貫通する貫通孔７４が形成されている。

また、ブラケット本体７１の径方向中央には、ハウジング１５が形成されている。このハウジング１５内には、軸受け１６が圧入固定されており、この軸受け１６で回転軸６を回転自在に支持している。さらに、レゾルバ１４を構成するレゾルバステータ１４Ｂがレゾルバロータ１４Ａの位置に対応して固定されており、回転軸６と一体に回転するレゾルバロータ１４Ａの回転位置を検出可能になっている。

ブラケット本体７１の周壁７１Ｃには、外部からのリード線２３をブラケット７内に引き込むための孔３１が形成されている。この孔３１には外部からの塵埃の侵入を防止するためのグロメット３２が挿入されている。また、周壁７１Ｃの孔３１に対応する部位には、プレート３４が設けられており、孔３１をグロメット３２とプレート３４とで閉塞している。尚、グロメット３２、及びプレート３４には、それぞれリード線２３を挿通するための挿通孔３５，３８が形成されている。

ブラケット７の径方向中央に形成されているハウジング１５の径方向外側には、ターミナル２８が複数配設されたターミナルユニット３０が設けられている。このターミナルユニット３０は、固定子３側のコイル１２から引き出された固定子巻線１７と、外部から引き込まれたリード線２３とを電気的に繋ぐ役割を有し、リード線２３を介して接続される外部の電源からコイル１２に電流供給が可能になっている。ターミナル２８の一端は、固定子巻線１７に接続されている。

また、ターミナルユニット３０には、固定子３側に向かって突起３７が周方向に等間隔で複数個形成されている。この突起３７は、インシュレータ１１の延出部６３Ｂに設けられているスリット６４に対応するように形成されている。そして、突起３７がスリット６４に嵌合することでターミナルユニット３０の回転方向の移動が規制されるようになっている。

さらに、ターミナルユニット３０は、インシュレータ１１側とは反対側の上面３０Ａに樹脂製の規制部材４０が当接しており、これによって軸線方向への移動が規制されている。
図２〜図５に示すように、規制部材４０は、円筒状に形成された筒状部４１を有している。筒状部４１は、ターミナルユニット３０の周囲を囲むように形成されている。筒状部４１の外径Ｅ１（図３、図４参照）は、ブラケット７の内径Ｅ２（図１参照）と略一致するように設定されており、これによって規制部材４０は、ブラケット７に嵌合した状態となっている。

筒状部４１の固定子３側（図３における下側）端には、外フランジ部４２が形成されている。この外フランジ部４２は、ブラケット７の嵌合筒状部７２とハウジング２のブラケット収容部２１との間隙に対応するように形成されている。
すなわち、図４に示すように、外フランジ部４２の厚さ方向の寸法Ｔ１は、嵌合筒状部７２とブラケット収容部２１との間の距離Ｔ２と略一致するように設定され、且つ、外フランジ部４２の外径Ｅ３は、ハウジング２のブラケット収容部２１の内径Ｅ４（図１参照）と略一致するように設定されている。これによって、外フランジ部４２は、ハウジング２とブラケット７とで挟持された状態になっている。
尚、外フランジ部４２の外径Ｅ３をブラケット収容部２１の内径Ｅ４よりも若干大きく設定することによって、規制部材４０をブラケット収容部２１の周壁２１Ａに圧入固定できるようにしてもよい。

一方、図２、図３に示すように、規制部材４０の筒状部４１には、外フランジ部４２とは反対側（図３における上側）に、内フランジ部４３が一体成形されている。この内フランジ部４３は、ターミナルユニット３０を固定子３側に向かって押圧するためのものであって、平面視略Ｕ字状に形成されている。内フランジ部４３に形成されている開口部４４は、リード線２３とターミナルユニット３０とを電気的に接続する接続線２３Ａや、不図示の各種センサ線と規制部材４０との干渉を防止するためのものである。

内フランジ部４３は、筒状部４１の周縁に連なる膨出部４３Ａと、膨出部４３Ａから径方向内側に向かって延出する延出部４３Ｂとで構成されている。膨出部４３Ａは、外フランジ部４２とは反対側に向かって（図３における上側に向かって）膨出している。この膨出部４３Ａによってコイル１２の固定子巻線１７とターミナル２８との接合部３６周辺の接合スペースが確保できるようになっていると共に、バネとしての機能を有している。
また、延出部４３Ｂは、ターミナルユニット３０の上面３０Ａに当接することによって、ターミナルユニット３０を固定子３側に向かって押圧するための押圧板としての機能を有している。

すなわち、図１、図５に示すように、ハウジング２に固定子３とターミナルユニット３０をセットした後、規制部材４０をセットし、その後ブラケット７をハウジング２のブラケット収容部２１に嵌合させて規制部材４０を固定すると、規制部材４０の延出部４３Ｂがターミナルユニット３０に当接する。
このとき、延出部４３Ｂのセット位置と、ターミナルユニット３０のセット位置との相互位置関係は、延出部４３Ｂのセット位置がターミナルユニット３０の上面３０Ａよりも若干低くなるように設定されている。このため、膨出部４３Ａが弾性変形し、延出部４３Ｂが外フランジ部４２とは反対側（図５における矢印Ｚ方向）に向かって移動する。

すると、膨出部４３Ａには弾性変形による復元力が作用し、結果的に内フランジ部４３がターミナルユニット３０を固定子３側（インシュレータ１１側、図５における下方）に向かって押圧した状態となる。そして、ターミナルユニット３０は、固定子３側に付勢され、インシュレータ１１の延出部６３Ｂに当接した状態となる（図１参照）。これによって、ターミナルユニット３０は軸線方向への移動が規制されるだけでなく、常にインシュレータ１１側に向かって付勢されているため、インシュレータ１１に対してガタつくことなく互いに一体化した状態となる。

したがって、上述の実施形態によれば、ターミナルユニット３０やインシュレータ１１になんら加工を施すことなく、規制部材４０によってターミナルユニット３０の軸線方向への移動を規制できる。このため、ターミナルユニット３０とインシュレータ１１（固定子３）とを一体化することができる。また、規制部材４０の内フランジ部４３がターミナルユニット３０をインシュレータ１１に向かって押圧するため、ターミナルユニット３０の固定子３（インシュレータ１１）に対する軸線方向のガタツキを抑えることができる。

よって、ターミナルユニット３０やインシュレータ１１の製造コストを低減させつつ、ターミナルユニット３０と固定子３側の固定子巻線１７との接合部３６が振動によって断線してしまうことを防止することができる。この結果、安価で耐振性の優れた電動モータ１を提供することができる。
また、ターミナルユニット３０のインシュレータ１１に対するガタツキを接着剤等を用いて両者を接着させることで防止する方法も考えられるが、その接着工程を管理するよりも容易にターミナルユニット３０のガタツキを防止することができる。

さらに、上述の実施形態によれば、規制部材４０の外フランジ部４２をハウジング２とブラケット７とで挟持させることによって規制部材４０の軸線方向へのガタツキを防止することができる。これに加え、外フランジ部４２をブラケット収容部２１の周壁２１Ａに圧入固定、又は／及び、規制部材４０の筒状部４１をブラケット７に嵌合固定させることによって規制部材４０の径方向へのガタツキを防止することができる。このため、電動モータ１内に規制部材４０がガタつくことなく確実に固定される。よって、ターミナルユニット３０をより確実に保持することが可能になる。

そして、ハウジング２とブラケット７が寸法管理の容易な金属で形成されているため、規制部材４０を寸法管理の困難な樹脂で形成しても、規制部材４０をターミナルユニット３０に対して所望の位置に配置させることが容易にできる。このため、設計の段階で規制部材４０の寸法のバラツキを考慮した公差を設ける必要がなく、結果的に製造コストを低減させることが可能になる。

また、上述の実施形態によれば、規制部材４０の筒状部４１がターミナルユニット３０の周囲を囲むように形成されている。このため、ターミナルユニット３０のターミナル２８と固定子３側の固定子巻線１７との接合部３６が直接ブラケット７に接触することを防止でき、絶縁性の向上を図ることが可能になる。

尚、本発明は上述した実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
また、上述の実施形態では、電動モータ１が車両用ブレーキ装置に用いられるものである場合について説明したが、これに限られるものではない。

さらに、上述の実施形態では、規制部材４０の外フランジ部４２をハウジング２とブラケット７とで挟持させることによって規制部材４０の軸線方向へのガタツキを防止する場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、例えば、外フランジ部４２とブラケット収容部２１の底壁２１Ｂとの間（図４参照）にウェーブワッシャー等を設けることによって規制部材４０の軸線方向へのガタツキを防止してもよい。

つまり、例えば、外フランジ部４２の厚さ方向の寸法Ｔ１（図３参照）が成形誤差によって、嵌合筒状部７２とブラケット収容部２１との間の距離Ｔ２（図４参照）よりも小さくなった場合であっても、ウェーブワッシャー等により規制部材４０の外フランジ部４２における軸線方向の寸法誤差を吸収することが可能になる。このため、電動モータ１内に規制部材４０をより確実に固定することができる。

本発明の実施形態における電動モータの縦断面図である。 本発明の実施形態における規制部材の平面図である。 本発明の実施形態における規制部材の一部断面図である。 図１のＸ部拡大図である。 図１のＹ部拡大図である。

符号の説明

１ 電動モータ
２ ハウジング
３ 固定子
４ 回転子
７ ブラケット
１２ コイル
２７ 開口部
３０ ターミナルユニット
４０ 規制部材
４１ 筒状部
４２ 外フランジ部
４３ 内フランジ部

Claims (2)

1. 開口部を有するハウジングと、前記ハウジング内に固定されコイルが巻装されている固定子と、前記固定子の内側に回転自在に支持される回転子と、前記ハウジングの開口部に取り付けられるブラケットと、前記コイルに電気的に接続されるターミナルユニットとを備える電動モータにおいて、
   前記ターミナルユニットを前記ブラケットを介して前記固定子側に押圧保持する規制部材を設けたことを特徴とする電動モータ。
2. 前記規制部材は前記ターミナルユニットの周囲を囲む筒状部を有し、前記筒状部の一端側に前記ターミナルユニットを前記固定子側に押圧する内フランジ部が形成され、前記筒状部の他端側には、前記ハウジングと前記ブラケットとに挟持される外フランジ部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電動モータ。

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