(57)【要約】【課題】  ロータコアのマグネットの磁力が強力であっても、ロータコアがステータに急激に吸引されて、こじれが生じる虞がなく、ロータの組み込みが容易な電動モータの組込方法の提供。【解決手段】  モータ軸５の外周部及びロータコア３の内周部が嵌合することにより、モータ軸５及びロータコア３が同軸に心出しされたロータを備える電動モータの組込方法。モータ軸５外周部の中間部及びロータコア３の内周部の中間部をそれぞれ螺刻しておき、モータ軸５を組み込んで固定し、固定したモータ軸５の外周部にロータコア３の内周部を螺合させ、モータ軸５及びロータコア３が同軸に心出しされるように、モータ軸５の両端部９ａ，１０ａとロータコア３の両端部９ｂ，１０ｂとをそれぞれ嵌合させる。【選択図】        図１
2006109677.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータ軸の外周部及びロータコアの内周部が嵌合することにより、該モータ軸及びロータコアが同軸に心出しされたロータを備える電動モータの組込方法において、
前記外周部の中間部及び前記内周部の中間部をそれぞれ螺刻しておき、前記モータ軸を組み込んで固定し、固定したモータ軸の外周部に前記ロータコアの内周部を螺合させ、前記モータ軸及びロータコアが同軸に心出しされるように、前記モータ軸の両端部と前記ロータコアの両端部とをそれぞれ嵌合させることを特徴とする電動モータの組込方法。
【請求項２】
モータ軸の外周部及びロータコアの内周部が嵌合することにより、該モータ軸及びロータコアが同軸に心出しされたロータを備える電動モータにおいて、
前記外周部の中間部及び前記内周部の中間部はそれぞれ螺刻され、螺刻された前記外周部及び内周部が螺合し、前記モータ軸の両端部と前記ロータコアの両端部とがそれぞれ嵌合することにより、前記モータ軸及びロータコアが同軸に心出しされていることを特徴とする電動モータ。
【請求項３】
前記ロータコアの一方の端部は、内周部に沿って軸方向に延設された環状の突起部を更に備え、前記モータ軸は、該突起部に対向する外周部が細径に形成され、前記突起部は、該外周部へかしめられている請求項２記載の電動モータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動パワーステアリング装置等に好適に使用され、モータ軸の外周部及びロータコアの内周部が嵌合することにより、モータ軸及びロータコアが同軸に心出しされたロータを備える電動モータ、及び電動モータの組込方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近時、直流モータからブラシと整流子（コミュテータ）とを取り除き、それらの代わりに電子的な整流回路を備えた電動モータであるブラシレスモータが多用されている。
ブラシレスモータは、ロータコアに永久磁石が設けられており、モータ軸及びロータコアを一体化したロータを、ステータ内に遊嵌させる際に、磁力によりロータがステータの鉄心に吸引され、ロータ及びステータが不用意に接触してこじる虞がある。
【０００３】
その為、ロータをステータ内に組み込む際は、モータ軸を先にステータ内に挿通させて所定位置に設置した後、モータ軸をガイドとして、ロータコアを挿入し、ロータコアの内周部とモータ軸の外周部とを嵌合させることにより、モータ軸及びロータコアを同軸に心出しして一体化している。
【特許文献１】特開２００２−１１２４８１号公報
【特許文献２】特開２００４−４８９２５号公報
【特許文献３】特許第３５５５３７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電動パワーステアリング装置等に使用されるブラシレスモータは高出力であり、ロータコアのマグネット（永久磁石）の磁力は非常に強力である。その為、上述したように、先に設置したモータ軸をガイドとして、ロータコアを挿入してモータ軸に嵌合させる方法でも、ロータコアがステータに急激に吸引され、こじれが生じ易いという問題がある。ロータコアとモータ軸とを螺合させる方法の場合、ねじによる嵌合公差が、要求される心出しに対する幾何公差（同軸度、真円度等）を必ずしも満足し得ず、治具等を使用しても、磁力により急激に吸着される為、マグネットにキズ及び割れ等が発生し易い。また、回り止めにキーを使用している場合は、キー位置を合わせる必要があるので、組み込みが非常に難しいという問題もある。
【０００５】
本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたものであり、第１発明では、ロータコアのマグネットの磁力が強力であっても、ロータコアがステータに急激に吸引されて、こじれが生じる虞がなく、ロータの組み込みが容易な電動モータの組込方法を提供することを目的とする。
第２，３発明では、ロータコアのマグネットの磁力が強力であっても、ロータコアがステータに急激に吸引されて、こじれが生じる虞がなく、ロータの組み込みが容易な電動モータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１発明に係る電動モータの組込方法は、モータ軸の外周部及びロータコアの内周部が嵌合することにより、該モータ軸及びロータコアが同軸に心出しされたロータを備える電動モータの組込方法において、前記外周部の中間部及び前記内周部の中間部をそれぞれ螺刻しておき、前記モータ軸を組み込んで固定し、固定したモータ軸の外周部に前記ロータコアの内周部を螺合させ、前記モータ軸及びロータコアが同軸に心出しされるように、前記モータ軸の両端部と前記ロータコアの両端部とをそれぞれ嵌合させることを特徴とする。
【０００７】
第２発明に係る電動モータは、モータ軸の外周部及びロータコアの内周部が嵌合することにより、該モータ軸及びロータコアが同軸に心出しされたロータを備える電動モータにおいて、前記外周部の中間部及び前記内周部の中間部はそれぞれ螺刻され、螺刻された前記外周部及び内周部が螺合し、前記モータ軸の両端部と前記ロータコアの両端部とがそれぞれ嵌合することにより、前記モータ軸及びロータコアが同軸に心出しされていることを特徴とする。
【０００８】
第３発明に係る電動モータは、前記ロータコアの一方の端部は、内周部に沿って軸方向に延設された環状の突起部を更に備え、前記モータ軸は、該突起部に対向する外周部が細径に形成され、前記突起部は、該外周部へかしめられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
第１発明に係る電動モータの組込方法によれば、モータ軸の外周部及びロータコアの内周部の各中間部をそれぞれ螺刻しておき、モータ軸を組み込んで固定し、固定したモータ軸の外周部にロータコアの内周部を螺合させ、モータ軸及びロータコアが同軸に心出しされるように、モータ軸の両端部とロータコアの両端部とをそれぞれ嵌合させるので、ロータコアのマグネットの磁力が強力であっても、ロータコアを緩慢に組み込むことが出来、ロータコアがステータに急激に吸引されて、こじれが生じる虞がなく、ロータの組み込みが容易な電動モータの組込方法を実現することが出来る。
【００１０】
第２発明に係る電動モータによれば、モータ軸の外周部及びロータコアの内周部の各中間部はそれぞれ螺刻され、螺刻された外周部及び内周部が螺合し、モータ軸の両端部とロータコアの両端部とがそれぞれ嵌合することにより、モータ軸及びロータコアが同軸に心出しされるので、ロータコアのマグネットの磁力が強力であっても、ロータコアがステータに急激に吸引されて、こじれが生じる虞がなく、回り止めの為のキーが不要であり、ロータの組み込みが容易な電動モータを実現することが出来る。
【００１１】
第３発明に係る電動モータによれば、ロータコアの一方の端部は、内周部に沿って軸方向に延設された環状の突起部を備え、モータ軸は、突起部に対向する外周部が細径に形成され、突起部は、外周部へかしめられているので、ロータコアのマグネットの磁力が強力であっても、ロータコアがステータに急激に吸引されて、こじれが生じる虞がなく、ロータの組み込みが容易であり、抜け止め用のナットが不要であり、また、モータ軸及びロータコアの螺合が緩まない電動モータを実現することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に、本発明をその実施の形態を示す図面に基づき説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明に係る電動モータの組込方法及び電動モータの実施の形態１の構成を示す縦断面図である。
この電動モータ１は、電動パワーステアリング装置に使用されたブラシレスモータであり、操舵部材に繋がる図示しない入力軸に、上端部が連結されたトーションバー１３の下端部が、ピン１４により出力軸５に連結され、出力軸５の図示しない下端部は、ラック・アンド・ピ二オン等の舵取機構に連結されている。
【００１３】
出力軸５の上部は、モータ軸となっており、モータ軸（出力軸）５の上端部は、モータハウジング２に固設された軸受８により支持され、軸受８の上方には、トーションバー１３のねじれ度合いに基づき、操舵部材に加えられた操舵トルクを検出するトルクセンサ１２が設けられている。モータハウジング２は、図示しない車体側に固定されている。
電動モータ１（ブラシレスモータ）は、トルクセンサ１２が検出したトルクに基づき、図示しない制御装置により駆動制御され、操舵補助力を出力する。
【００１４】
モータハウジング２内のモータ軸５の中間部の外周部には、雄ねじ６ａが螺刻され、ロータコア３の中間部の内周部には、モータ軸５の雄ねじ６ａに螺合する雌ねじ６ｂが螺刻されている。ロータコア３の外周面には、複数のマグネット７が接着されている。
ロータコア３のマグネット７には、僅かの隙間を隔てて、ステータ４が対向しており、ステータ４は、モータハウジング２の内周面に沿ってモータハウジング２に固設されている。
【００１５】
モータ軸５の外周部の軸受８に接しない上端部９ａは、中間部の雄ねじ６ａ部分より大径に形成されており、雄ねじ６ａ及び雌ねじ６ｂが螺合した状態で、ロータコア３の内周部の上端部９ｂと嵌合する。
モータハウジング２内のモータ軸５の外周部の下端部１０ａは、中間部の雄ねじ６ａ部分より小径に形成されており、雄ねじ６ａ及び雌ねじ６ｂが螺合した状態で、ロータコア３の内周部の下端部１０ｂと嵌合する。
モータ軸５とロータコア３とが嵌合することにより、モータ軸５及びロータコア３が同軸に心出しされるようになっている。
【００１６】
図２は、図１のＡ部分を拡大して示す拡大図である。
ロータコア３の下端部１０ｂには、内周部に沿って軸方向に延設された環状の突起部１１が設けられており、突起部１１に対向するモータ軸５の外周部は、下端部１０ａより更に小径に形成されている。突起部１１は、雄ねじ６ａ及び雌ねじ６ｂが螺合し、モータ軸５の外周部の両端部９ａ，１０ａとロータコア３の内周部の両端部９ｂ，１０ｂとがそれぞれ嵌合した状態で、対向するモータ軸５の外周部へかしめられている。
【００１７】
モータ軸５の雄ねじ６ａ及びロータコア３の雌ねじ６ｂは、モータの定格トルクでも緩まない程度のトルクで螺合されている。
尚、モータ軸５の外周部の両端部９ａ，１０ａ及びロータコア３の内周部の両端部９ｂ，１０ｂをテーパ状に形成しておけば、嵌合及び心出しがより容易になる。
尚、雄ねじ６ａ及び雌ねじ６ｂの断面形状は、図１、２に示すような三角形状の他、図３（ａ）に示すような四角形状、図３（ｂ）に示すような逆台形形状、及び図３（ｃ）に示すような山型形状の何れか１つであっても良く、また、これら以外の形状であっても良い。
【００１８】
このような構成のブラシレスモータでは、ロータを組み込む際は、先ず、モータ軸５をステータ３内に挿通させ、軸受８に支持させた後、回転しないように固定する。次に、ロータコア３を回転させながら、固定したモータ軸５の雄ねじ６ａにロータコア３の雌ねじ６ｂを徐々に螺合させる。
モータ軸５及びロータコア３が同軸に心出しされるように、モータ軸５の両端部９ａ，１０ａとロータコア３の両端部９ｂ，１０ｂとがそれぞれ嵌合したところで、雄ねじ６ａ及び雌ねじ６ｂの螺合を完了する。
次に、図２に示すように、ロータコア３の環状の突起部１１をモータ軸５の外周部へかしめて、ロータコア３とモータ軸５との固定状態を補強した後、モータ軸５の固定を解除し、モータ軸５を回転自在にして、ロータの組み込みを完了する。
【００１９】
（実施の形態２）
図４は、本発明に係る電動モータの組込方法及び電動モータの実施の形態２の構成を示す部分縦断面図である。
この電動モータ１ａは、電動パワーステアリング装置に使用されたブラシレスモータであり、出力軸５ａの上部は、モータ軸となっており、モータ軸（出力軸）５ａの上端部は、モータハウジング２に固設された軸受８により支持されている。
【００２０】
モータハウジング２内のモータ軸５ａの中間部の外周部には、ピッチが大きい雄ねじ１６ａ（スパイラル状に設けられた凸部）が、中間部全体で数ピッチ螺刻され、ロータコア３ａの中間部の内周部には、モータ軸５ａの雄ねじ１６ａに螺合する雌ねじ１６ｂ（スパイラル状に設けられた凹部）が螺刻されている。ロータコア３ａの外周面には、複数のマグネット７が接着されている。
【００２１】
モータ軸５ａの外周部の軸受８に接しない上端部９ａは、中間部の雄ねじ１６ａ部分より大径に形成されており、雄ねじ１６ａ及び雌ねじ１６ｂが螺合した状態で、ロータコア３ａの内周部の上端部９ｂと嵌合する。
モータハウジング２内のモータ軸５ａの外周部の下端部１０ａは、中間部の雄ねじ１６ａ部分より小径に形成されており、雄ねじ１６ａ及び雌ねじ１６ｂが螺合した状態で、ロータコア３ａの内周部の下端部１０ｂと嵌合する。
モータ軸５ａとロータコア３ａとが嵌合することにより、モータ軸５ａ及びロータコア３ａが同軸に心出しされるようになっている。
【００２２】
尚、雄ねじ１６ａ及び雌ねじ１６ｂの断面形状は、図４に示すような半円形状の他、図３（ａ）に示すような四角形状、図３（ｂ）に示すような逆台形形状、及び図３（ｃ）に示すような山型形状（但し、これらはピッチが小さい場合）の何れか１つであっても良く、また、これら以外の形状であっても良い。
このような構成のブラシレスモータでは、ロータを組み込む際は、固定したモータ軸５ａの雄ねじ１６ａにロータコア３ａの雌ねじ１６ｂを徐々に螺合させるが、ロータコア３ａを数回転させるのみで、螺合が完了するので、作業時間を短縮出来る。
本発明に係る電動モータの組込方法及び電動モータの実施の形態２のその他の構成及び組込方法は、上述した実施の形態１の構成及び組込方法と同様であるので、同一部分には同一符号を付して、説明を省略する。
【００２３】
（実施の形態３）
図５は、本発明に係る電動モータの組込方法及び電動モータの実施の形態３の構成を示す部分縦断面図である。
この電動モータ１ｂは、電動パワーステアリング装置に使用されたブラシレスモータであり、出力軸５ｂの上部は、モータ軸となっており、モータ軸（出力軸）５ｂの上端部は、モータハウジング２に固設された軸受８により支持されている。
【００２４】
モータハウジング２内のモータ軸５ｂの中間部の外周部には、ピッチが大きい２条の雄ねじ１７ａ，１７ｃ（スパイラル状に設けられた凸部）が、それぞれ中間部の両端間に亘って１ピッチ程度螺刻され、ロータコア３ｂの中間部の内周部には、モータ軸５ｂの雄ねじ１７ａ，１７ｃにそれぞれ螺合する雌ねじ１７ｂ，１７ｄ（スパイラル状に設けられた凹部）が螺刻されている。ロータコア３ｂの外周面には、複数のマグネット７が接着されている。
【００２５】
モータ軸５ｂの外周部の軸受８に接しない上端部９ａは、中間部の雄ねじ１７ａ，１７ｃ部分より大径に形成されており、雄ねじ１７ａ，１７ｃ及び雌ねじ１７ｂ，１７ｄがそれぞれ螺合した状態で、ロータコア３ｂの内周部の上端部９ｂと嵌合する。
モータハウジング２内のモータ軸５ｂの外周部の下端部１０ａは、中間部の雄ねじ１７ａ，１７ｃ部分より小径に形成されており、雄ねじ１７ａ，１７ｃ及び雌ねじ１７ｂ，１７ｄがそれぞれ螺合した状態で、ロータコア３ｂの内周部の下端部１０ｂと嵌合する。
モータ軸５ｂとロータコア３ｂとが嵌合することにより、モータ軸５ｂ及びロータコア３ｂが同軸に心出しされるようになっている。
【００２６】
尚、雄ねじ１７ａ，１７ｃ及び雌ねじ１７ｂ，１７ｄの断面形状は、図５に示すような半円形状の他、図３（ａ）に示すような四角形状、図３（ｂ）に示すような逆台形形状、及び図３（ｃ）に示すような山型形状（但し、これらはピッチが小さい場合）の何れか１つであっても良く、また、これら以外の形状であっても良い。
また、図５では、雄ねじ１７ａ，１７ｃ及び雌ねじ１７ｂ，１７ｄは、軸長方向には直線であるが、挿入（螺合）がソフトに行えるように、雄ねじ１７ａ，１７ｃ及び雌ねじ１７ｂ，１７ｄが、それぞれ全長に亘って軸長方向に同一曲率の曲線となるようにしても良い。
【００２７】
このような構成のブラシレスモータでは、ロータを組み込む際は、固定したモータ軸５ｂの雄ねじ１７ａ，１７ｃにロータコア３ｂの雌ねじ１７ｂ、１７ｄをそれぞれ徐々に螺合させるが、ロータコア３ａを約１回転させるのみで、螺合が完了するので、作業時間を短縮出来る。
本発明に係る電動モータの組込方法及び電動モータの実施の形態３のその他の構成及び組込方法は、上述した実施の形態１の構成及び組込方法と同様であるので、同一部分には同一符号を付して、説明を省略する。
【００２８】
図６は、本発明に係る電動モータが電動パワーステアリング装置に使用された例を概念的に示す概念図である。この電動モータ１ａは、実施の形態２で説明したブラシレスモータであり、操舵部材１８（ステアリング、ハンドル）に繋がる入力軸１９に、上端部が連結されたトーションバー１３の下端部が、出力軸５ａに連結され、出力軸５ａの下端部は、連結軸２１を介してピ二オン２３に連結されている。ピ二オン２３は、ピ二オン２３と直交するラック２５に螺合しており、ピ二オン２３が回動することにより、ラック２５が軸方向（長手方向）へ移動して、両前輪２４，２４を操向する。
【００２９】
出力軸５ａの上部は、モータ軸となっており、モータ軸（出力軸）５ａの上端部は、モータハウジング２に固設された軸受８により支持され、軸受８の上方には、トーションバー１３のねじれ度合いに基づき、操舵部材に加えられた操舵トルクを検出するトルクセンサ１２が設けられている。トルクセンサ１２は、上半部がセンサハウジング２０に、下半部がモータハウジング２にそれぞれ収納されている。モータハウジング２は、図示しない車体側に固定されている。
【００３０】
モータ軸（出力軸）５ａの下端部は、モータハウジング２に固設された軸受２６により支持され、軸受２６の下方には、ロータの回転位置を検出する回転角度検出器が収納されたセンサハウジング２２が設けられている。
電動モータ１ａは、トルクセンサ１２が検出したトルクに基づき、図示しない制御装置により駆動制御され、操舵補助力を出力する。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明に係る電動モータの組込方法及び電動モータの実施の形態の構成を示す縦断面図である。
【図２】図１に示すＡ部分を拡大して示す拡大図である。
【図３】雄ねじ及び雌ねじの断面形状の例を示す断面図である。
【図４】本発明に係る電動モータの組込方法及び電動モータの実施の形態の構成を示す部分縦断面図である。
【図５】本発明に係る電動モータの組込方法及び電動モータの実施の形態の構成を示す部分縦断面図である。
【図６】本発明に係る電動モータが電動パワーステアリング装置に使用された例を概念的に示す概念図である。
【符号の説明】
【００３２】
１，１ａ，１ｂ  電動モータ（ブラシレスモータ）
２  モータハウジング
３，３ａ，３ｂ  ロータコア
４  ステータ
５，５ａ，５ｂ  モータ軸（出力軸）
６ａ，１６ａ，１７ａ，１７ｃ  雄ねじ
６ｂ，１６ｂ，１７ｂ，１７ｄ  雌ねじ
７  マグネット
８，２６  軸受
９ａ  （モータ軸の）上端部
９ｂ  （ロータコアの）上端部
１０ａ  （モータ軸の）下端部
１０ｂ  （ロータコアの）下端部
１１  突起部
１２  トルクセンサ
１３  トーションバー
【図１】
2006109677.tif 000003
【図２】
2006109677.tif 000004
【図３】
2006109677.tif 000005
【図４】
2006109677.tif 000006
【図５】
2006109677.tif 000007
【図６】
2006109677.tif 000008