(57)【要約】【課題】ケース本体に対する取付けプレートの取付け品質が安定的に維持でき、外観だけで品質確認できるモータを提供する。【解決手段】モータケース５０は、カップ形状で底部を有するケース本体５１と、ケース本体５１の底部側に固定され、ケース本体５１の外径方向に突出する取付けプレート７０とを有するモータ３０において、取付けプレート７０は、ケース本体５１の外径方向に突出し、ボルト９３を介してハウジング９２に取付けられる取付部７４と、底部５６に対応する位置に配置され、底部５６の径方向に延びる固定部７３とからなり、底部５６に固定部７３を収容する凹部５６ａを径方向に形成し、凹部５６ａはケース本体５１の軸方向の一側に開口し、底部の凹部５６ａの開口側に塑性変形によって円周方向に突出したかしめ部を形成した。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングに結合機構を介して取付けられるモータケースと、前記モータケースの内周に取付けられたステータと、前記モータケースに回転可能に支持された出力軸と、前記出力軸と一体となって、前記ステータに対して回転するロータとを有し、
前記モータケースは、カップ形状で底部を有するケース本体と、前記ケース本体の前記底部側に固定され、前記ケース本体の外径方向に突出する取付けプレートとを有するモータにおいて、
前記取付けプレートは、前記ケース本体の外径方向に突出し、前記結合機構を介して前記ハウジングに取付けられる取付部と、前記底部に対応する位置に配置され、前記底部の径方向に延びる固定部とからなり、
前記底部に前記固定部を収容する凹部を径方向に形成し、前記凹部は前記ケース本体の軸方向の一側に開口し、
前記底部の前記凹部の開口側に塑性変形によって円周方向に突出したかしめ部を形成したことを特徴とするモータ。
【請求項２】
前記モータケースは、円筒形状の第１円筒部を有し、前記取付けプレートは、前記モータケースの前記第１円筒部の外周に嵌合される円筒形状の第２円筒部を有し、前記第２円筒部は、径方向において前記取付部および前記固定部間に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のモータ。
【請求項３】
前記取付けプレートは、板金を切り抜き、折り曲げ成形して前記取付部、前記第２円筒部、前記固定部をそれぞれ形成したものであり、前記第２円筒部の一部を折り曲げて前記取付部若しくは前記固定部を形成したことを特徴とする請求項２に記載のモータ。
【請求項４】
前記ハウジングは、ウォームホイールおよびウォームギヤを回転可能に収容したギヤハウジングであり、このギヤハウジングと、前記ウォームホイールと、前記ウォームギヤと、請求項１から３までのいずれか１項に記載の前記モータとを有する電動パワーステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータおよび電動パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の車両用のパワーステアリング装置として、運転手のハンドル操作をパワーアシストするために、図５（特許文献１）に示すような電動モータ１３０を使用したものがある。この電動モータ１３０は、ギヤハウジング１９２に取付けボルト１９３を介して取付けられる。
【０００３】
電動モータ１３０は、モータケース１５０と、モータケース１５０の内周に嵌合固定されたステータ１３１と、ステータ１３１の内周に配置されたロータ１３５と、ロータ１３５の内周に嵌合固定された出力軸１３８と、モータケース１５０内に配置され、出力軸１３８を回転可能に支持する転がり軸受１８０、１８１とからなっている。
【０００４】
モータケース１５０は、カップ形状で円筒形状を有するケース本体１５１と、ケース本体１５１に嵌合され、スポット溶接で固定された取付けプレート１７０と、ケース本体１５１の開口側に嵌合された蓋プレート１６０とからなっている。蓋プレート１６０に電子制御装置１９０が取付けられている。
【０００５】
ケース本体１５１は、大径円筒部１５３と、大径円筒部１５３より小径の中径円筒部１５４と、中径円筒部１５４より小径の小径円筒部１５５とが軸方向に順に形成されている。ケース本体１５１のギヤハウジング１９２側の底部には、円筒形状の嵌合部１５９と、出力軸１３８の半径方向に延びる第１底部１５８と、出力軸１３８の半径方向にテーパ状に延びる傾斜部１５７と、出力軸１３８の半径方向に延びる第２底部１５６とが外径方向に順に形成されている。
【０００６】
取付けプレート１７０は、小径円筒部１５５に嵌合される円筒形状の円筒部１７２と、円筒部１７２の軸方向の一端より外径方向に延びる取付部１７４とを有する。
【０００７】
小径円筒部１５５に円筒部１７２を嵌合させ、スポット溶接の一方の電極を小径円筒部１５５の内周側に配置し、スポット溶接の他方の電極を円筒部１７２の外周に配置し、一対の電極を互いに接近させることによって、小径円筒部１５５および円筒部１７２間にスポット溶接を施し、小径円筒部１５５および円筒部１７２を円周方向に回しながら繰り返しスポット溶接を行うことによって、円周方向に計４箇所のスポット溶接を施している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１２−９０４９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
小径円筒部１５５および傾斜部１５７間の狭い空間に、スポット溶接の一方の電極を配置するためには、電極を小型化しなければならず、溶接時の押し付け力が不安定となり、溶接品質を維持することが難しい。また、溶接品質を外観だけでなく、Ｘ線で確認する必要があり、品質確保のためにコスト高となっている。
【００１０】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、その目的するところは、ケース本体に対する取付けプレートの取付け品質が安定的に維持でき、外観だけで品質確認できるモータおよび電動パワーステアリング装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するためのモータは、ハウジングに結合機構を介して取付けられるモータケースと、前記モータケースの内周に取付けられたステータと、前記モータケースに回転可能に支持された出力軸と、前記出力軸と一体となって、前記ステータに対して回転するロータとを有し、
前記モータケースは、カップ形状で底部を有するケース本体と、前記ケース本体の前記底部側に固定され、前記ケース本体の外径方向に突出する取付けプレートとを有するモータにおいて、
前記取付けプレートは、前記ケース本体の外径方向に突出し、前記結合機構を介して前記ハウジングに取付けられる取付部と、前記底部に対応する位置に配置され、前記底部の径方向に延びる固定部とからなり、
前記底部に前記固定部を収容する凹部を径方向に形成し、前記凹部は前記ケース本体の軸方向の一側に開口し、
前記底部の前記凹部の開口側に塑性変形によって円周方向に突出したかしめ部を形成したことを特徴とするものである。
【００１２】
上記構成によれば、ケース本体の外部側でかしめを行うので、ケース本体に対する取付けプレートの取付け品質が安定的に維持できる。また、かしめ部の円周方向の突出量、かしめ部の肉厚を外観で確認できるので、ケース本体に対する取付けプレートの取付け品質を外観だけで確認できる。
【００１３】
上記課題を解決するためのモータは、前記モータケースが、円筒形状の第１円筒部を有し、前記取付けプレートが、前記モータケースの前記第１円筒部の外周に嵌合される円筒形状の第２円筒部を有し、前記第２円筒部が、径方向において前記取付部および前記固定部間に配置されていることを特徴とするものである。
【００１４】
上記構成によれば、モータケースに対し取付けプレートが径方向に抜けにくくなるので、ケース本体に対する取付けプレートの取付け品質がさらに安定的に維持できる。
【００１５】
上記課題を解決するためのモータは、前記取付けプレートが、板金を切り抜き、折り曲げ成形して前記取付部、前記第２円筒部、前記固定部をそれぞれ形成したものであり、前記第２円筒部の一部を折り曲げて前記取付部若しくは前記固定部を形成したことを特徴とするものである。
【００１６】
上記構成によれば、取付けプレートを低コストで製造できる。
【００１７】
上記課題を解決するための電動パワーステアリング装置は、ウォームホイールおよびウォームギヤを回転可能に収容したギヤハウジングであり、このギヤハウジングと、前記ウォームホイールと、前記ウォームギヤと、請求項１から３までのいずれか１項に記載の前記モータとを有することを特徴とするものである。
【００１８】
上記構成によれば、ケース本体に対する取付けプレートの取付け品質が安定的に維持でき、外観だけで品質確認できる電動パワーステアリング装置を提供することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、ケース本体に対する取付けプレートの取付け品質が安定的に維持でき、外観だけで品質確認できるモータおよび電動パワーステアリング装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態にかかる電動パワーステアリング装置の概略構成図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかる電動モータの取付け構造を示す断面図である。
【図３】本発明の一実施形態にかかる図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】本発明の一実施形態にかかる図２のＢ−Ｂ線断面図である。
【図５】従来のモータの取付け構造を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の一例である実施形態を、図１乃至図５にもとづいて説明する。図１は、電動パワーステアリング装置の概略構成図、図２は、電動モータの取付け構造を示す断面図、図３は、図２のＡ−Ａ線断面図、図４は、図２のＢ−Ｂ線断面図である。
【００２２】
図１に示すように電動パワーステアリング装置１０は、ハンドル２１に一端が回転連結されたコラム機構２０と、コラム機構２０の他端に回転連結されたインターミディエイトシャフト３９と、インターミディエイトシャフト３９の他端に回転連結されたラックアンドピニオン機構４０とを有する。ラックアンドピニオン機構４０は、左右両端に設けられたナックルアーム４６を介して転蛇輪４７に連結されている。電動パワーステアリング装置１０は、ハンドル２１の操作を、コラム機構２０、インターミディエイトシャフト３９、ラックアンドピニオン機構４０を介してナックルアーム４６に伝え、転蛇輪４７の向きを変える機能を持っている。また、コラム機構２０に設けられた電動モータ３０によって、パワーアシストする機能を持っている。
【００２３】
図１および図２に示すようにコラム機構２０は、ハンドル２１に一端が回転連結されたステアリングシャフト２２と、ステアリングシャフト２２の他端に回転連結された図略の中間軸と、インターミディエイトシャフト３９の一端に回転連結された出力軸２３と、中間軸および出力軸２３を回転連結するトーションバー２６と、トーションバー２６の捩れに応じてパワーアシストする電動モータ３０と、電動モータ３０の出力軸３８に回転連結されたウォームギヤ２５と、ウォームギヤ２５に噛合するウォームホイール２４と、中間軸および出力軸２３を回転可能に支持するギヤハウジング９２とを有する。ウォームホイール２４は、出力軸３８の外周に嵌合固定され、出力軸３８と一体回転する。トーションバー２６は、ハンドルトルクが増加すると捩れ角が増加する機能を有する。ウォームギヤ２５およびウォームホイール２４は、電動モータ３０の出力軸３８の回転を減速する機能を有する。
【００２４】
図１に示すようにラックアンドピニオン機構４０は、インターミディエイトシャフト３９の他端に回転連結されたピニオン軸４１と、ピニオン軸４１の回転軸線に対し交差する方向に移動するラック軸４３と、ラック軸４３の両端に連結されたタイロッド４５と、ピニオン軸４１を回転可能に支持するとともにラック軸４３を軸方向移動可能に支持する図略のラックハウジングとを有する。ピニオン軸４１にはピニオン歯４２が形成され、ラック軸４３にはラック歯４４が形成され、ピニオン歯４２およびラック歯４４は互いに噛合している。こうしてピニオン軸４１の回転運動は、ラック軸４３の軸方向運動に変換される。
【００２５】
図２乃至図４に示すように電動モータ３０は、モータケース５０と、モータケース５０の内周に嵌合固定されたステータ３１と、ステータ３１の内周に配置されたロータ３５と、ロータ３５の内周に嵌合固定された出力軸３８と、モータケース５０内に配置され、出力軸３８を回転可能に支持する転がり軸受８０、８１とからなっている。
【００２６】
図２に示すようにステータ３１は、円筒形状の円筒部と、円筒部から内径側に延びる複数のティース３２と、各ティース３２に周囲に設けられたインシュレータ３３と、インシュレータ３３に巻回されたコイル３４とを有する。円筒部、ティース３２は互いに一体的に作られた鉄製であり、インシュレータ３３は樹脂製である。
【００２７】
ロータ３５は、出力軸３８に嵌合固定されたロータコア３７と、ロータコア３７の外周に円周方向に複数配置されたマグネット３６とを有する。ロータコア３７は鉄製であり、マグネット３６は磁石である。コイル３４に電流を印加すると、ティース３２回りの磁力線が発生し、マグネット３６側の磁力線と反発しあって、ロータ３５が回転する。
【００２８】
図２乃至図４に示すようにモータケース５０は、カップ形状で円筒形状を有するケース本体５１と、ケース本体５１の底部に固定された取付けプレート７０と、ケース本体５１の開口側に嵌合された蓋プレート６０と、ケース本体５１の外周に嵌合固定された円筒形状の補強部材６６とからなっている。補強部材６６は、ケース本体５１の軸方向においてステータ３１に対応する位置に設けられている。蓋プレート６０に電子制御装置９０が取付けられている。ケース本体５１、取付けプレート７０および蓋プレート６０は、いずれも鉄製であり、プレスで切り抜き、折り曲げることによって成形される。
【００２９】
ケース本体５１は、外径方向に延びる第１取付部５２と、円筒形状の大径円筒部５３と、大径円筒部５３より小径の中径円筒部５４と、中径円筒部５４より小径の小径円筒部５５とが軸方向に順に形成されている。ケース本体５１のギヤハウジング９２側の底部には、円筒形状の嵌合部５９と、外径方向に延びる第１底部５８と、外径方向にテーパ状に延びる傾斜部５７と、外径方向に延びる第２底部５６とが外径方向に順に形成されている。
【００３０】
中径円筒部５４の内周には、ステータ３１が嵌合固定され、中径円筒部５４の外周には、補強部材６６が嵌合固定されている。小径円筒部５５の外周には、後述する第２円筒部７２が嵌合されている。嵌合部５９の内周には転がり軸受８１が嵌合され、転がり軸受８１の内周には出力軸３８が嵌合され、出力軸３８は転がり軸受８１を介して嵌合部５９に回転可能に支持されている。第２底部５６に後述する固定部７３を収容する凹部５６ａが径方向に形成され、凹部５６ａはケース本体５１の軸方向の一側に開口している。第２底部５６の凹部５６ａの開口側に塑性変形によって円周方向に突出したかしめ部５６ｂが形成されている。
【００３１】
取付けプレート７０は、小径円筒部５５に嵌合される円筒形状の第２円筒部７２と、第２円筒部７２の軸方向の一端より外径方向に延びる円盤状の円盤部７１と、円盤部７１より外径方向に延びる第２取付部７４と、円盤部７１より内径方向に延びるを有する固定部７３とを有する。取付けプレート７０の径方向において、第２円筒部７２は、円盤部７１および固定部７３間に配置されている。第２取付部７４は、取付けプレート７０の円周方向において、計２カ所に形成され、固定部７３は、計４カ所に形成され、第２取付部７４は、固定部７３の２カ所と同位相に形成されている。第２取付部７４は、取付ボルト９３を介してギヤハウジング９２に固定される。取付けプレート７０は、鉄製の板金を切り抜き、折り曲げ成形して第２取付部７４、第２円筒部７２、円盤部７１、固定部７３をそれぞれ形成したものであり、第２円筒部７２の一部を折り曲げて固定部７３を形成した。
【００３２】
蓋プレート６０は、円筒形状の第３円筒部６４と、外径方向に延びる第１上部６３と、円筒形状の第４円筒部６２と、外径方向に延びる第２上部６１とを有する。第３円筒部６４の内周には転がり軸受８０が嵌合され、転がり軸受８０の内周には出力軸３８が嵌合され、出力軸３８は転がり軸受８０を介して第３円筒部６４に回転可能に支持されている。第２上部６１は、固定ねじ９１を介して第１取付部５２に取付けられる。
【００３３】
一対の転がり軸受８２、８３の外周がギヤハウジング９２に嵌合され、一対の転がり軸受８２、８３の内周にウォームギヤ２５が嵌合されている。ウォームギヤ２５は、出力軸３８と同軸に配置されている。ギヤハウジング９２に押さえ部材８６が螺合され、押さえ部材８６の一端が転がり軸受８２の端面に当接することによって、転がり軸受８２のギヤハウジング９２に対する抜けを防止している。転がり軸受８３の外周には、輪状で円周方向の一部に外径方向に膨らみを持たせたばね８７が嵌合され、ばね８７はギヤハウジング９２に嵌合されている。ギヤハウジング９２に樹脂製で円筒形状のリング８８が嵌め込まれ、さらに蓋部材８９が嵌め込まれている。リング８８および蓋部材８９によって、ギヤハウジング９２に対するばね８７の抜けを防止でき、ばね８７によって、ウォームギヤ２５が径方向に弾性支持される。
【００３４】
出力軸３８の一端には、樹脂製の第１カップリング部材８４が取付けられ、ウォームギヤ２５の他端には、樹脂製の第２カップリング部材８５が取付けられている。第１カップリング部材８４および第２カップリング部材８５の互いに向かい合う面には、歯と溝が円周方向に交互に形成されている。第１カップリング部材８４の歯と、第２カップリング部材８５の歯が互いに噛み合うことによって、出力軸３８の回転は、第１カップリング部材８４、第２カップリング部材８５を介してウォームギヤ２５に伝えられる。
【００３５】
次に上述した構成にもとづいて電動モータ３０の組立てについて説明する。
【００３６】
中径円筒部５４の外周に補強部材６６が嵌合固定される。
【００３７】
ケース本体５１の軸方向の一端側より軸方向に、ケース本体５１に対し取付けプレート７０を嵌め込む。すなわち、小径円筒部５５の外周に第２円筒部７２が嵌合されると同時に、凹部５６ａに固定部７３が嵌め込まれる。第２底部５６の凹部５６ａの開口側をかしめ工具でケース本体５１の軸方向の一端側より軸方向に押圧する。第２底部５６の凹部５６ａの開口側が塑性変形し、円周方向に突出したかしめ部５６ｂが形成される。こうしてケース本体５１に取付けプレート７０が固定される。
【００３８】
かしめ部５６ｂは、ケース本体５１の外部より軸方向に押圧するため、かしめ作業がやりやすく、かしめ品質が安定する。かしめ部５６ｂの円周方向に出っ張り量、かしめ部５６ｂの肉厚を外観から判断できるため、品質検査のコストを抑えることができる。小径円筒部５５の外周に第２円筒部７２を嵌合させることによって、取付けプレート７０に対するケース本体５１の傾きを抑制することができる。
【００３９】
中径円筒部５４の内周にステータ３１が嵌合固定され、出力軸３８にロータ３５が嵌合固定され、出力軸３８の両端に転がり軸受８０、８１が嵌合される。ケース本体５１の軸方向の他端側より軸方向に、ケース本体５１およびステータ３１に対し、出力軸３８、ロータ３５および転がり軸受８０、８１を挿入する。嵌合部５９の内周に転がり軸受８１が嵌合されると同時に、ステータ３１の内周側にロータ３５が配置される。
【００４０】
ケース本体５１の軸方向の他端側より軸方向に、ケース本体５１に対し蓋プレート６０を取付け、第１取付部５２を介して固定ねじ９１を第２上部６１に螺合させる。こうして、第３円筒部６４の内周に転がり軸受８０が嵌合され、ケース本体５１に蓋プレート６０が固定される。蓋プレート６０に電子制御装置９０が取付けられる。
【００４１】
ギヤハウジング９２に一対の転がり軸受８２、８３、ウォームギヤ２５およびウォームホイール２４が組付けられている状態において、ウォームギヤ２５の他端に第２カップリング部材８５を取付け、出力軸３８の一端に第１カップリング部材８４を取付ける。ウォームギヤ２５の軸方向の他端側より軸方向に、ギヤハウジング９２に対し電動モータ３０を接近させ、円盤部７１および第２取付部７４をギヤハウジング９２に密接させる。第２取付部７４を介して取付ボルト９３をギヤハウジング９２に螺合させ、ギヤハウジング９２に電動モータ３０が固定される。
【００４２】
本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
【００４３】
上記実施形態では、取付けプレート７０に第２取付部７４、第２円筒部７２、円盤部７１、固定部７３をそれぞれ形成した。他の実施形態として、第２円筒部７２および円盤部７１が無く、第２取付部７４、固定部７３のみの取付けプレート７０を形成しても良い。この場合、円周方向に計４カ所に形成した凹部５６ａおよぶ固定部７３によって、ケース本体５１に対する取付けプレート７０の径方向の抜けを防止できる。
【００４４】
上記実施形態では、取付けボルト９３を介して取付けプレート７０をギヤハウジング９２に取付けた。他の実施形態として、樹脂製の連結ピン（結合機構）を介して取付けプレート７０をギヤハウジング９２に取付けても良い。このために、ギヤハウジング９２にピン穴と、これの奥のほうに径が大きくなった拡大穴と、ピン穴および拡大穴間に段部を形成する。連結ピンは、径の大きい頭部と、径の小さく軸部とを有し、軸部の先端にスリットが入っていて、軸部の先端が径方向に拡大し、軸部の先端に段部に係合する鍔部を設ける。このようにすれば、軸部をピン穴に挿入し、軸部の先端が拡大穴に差し掛かると、軸部の先端が外径方向に拡大し、段部に鍔部が係合する。
【符号の説明】
【００４５】
３０：電動モータ（モータ）、３１：ステータ、３５：ロータ、５０：モータケース、５１：ケース本体、５６：第２底部（底部）、５６ａ：凹部、５６ｂ：かしめ部、７０：取付けプレート、７３：固定部、７４：取付部、９２：ギヤハウジング（ハウジング）、９３：取付ボルト（結合機構）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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