(57)【要約】【課題】  直流モータの軸に軸周囲を囲むように取り付けられる部材を、追加部材数を最低限に抑えつつ、可能な限り低コストで、軸方向に隙間無く位置決めできる軸の構成、位置決め方法、及び、ストッパ形成治具を提供する。【解決手段】  軸２０の周囲を囲むように取り付けられる部材１１８を軸方向に位置決めするために、軸２０に、部材１１８を当接させて軸方向に位置決めするストッパとして少なくとも１個の突起部１１６を、軸２０の軸保持、及び、治具ガイド用ブロック、及び、軸２０を成形加工するためのプレス成形治具を用いた塑性加工によって形成させる。
2005535855.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸周囲を囲むように取り付けられる部材（１１８）を軸方向に位置決めする軸（２０）の構成であって、
塑性加工により前記軸（２０）に形成され、前記部材（１１８）を当接させて軸方向に位置決めするストッパとして少なくとも１個の突起部（１１６）が設けられる
ことを特徴とする軸の構成。
【請求項２】
前記突起部（１１６）は、前記軸（２０）の外周面に複数個が均等間隔に分散配置されて形成される
ことを特徴とする請求項１に記載の軸の構成。
【請求項３】
前記軸（２０）は、外周面に沿って環状溝（１１０）が形成され、
前記軸（２０）に塑性加工により形成される前記突起部（１１６）は、前記環状溝（１１０）の縁端部に設けられる
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の軸の構成。
【請求項４】
前記部材（１１８）は、転がり軸受、特に、玉軸受である
ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の軸の構成。
【請求項５】
軸周囲を囲むように取り付けられる部材（１１８）を軸（２０）上で軸方向に位置決めする方法であって、
軸（２０）に、前記部材（１１８）を当接させて軸方向に位置決めするストッパとして少なくとも１個の突起部（１１６）を、塑性加工によって形成させる
ことを特徴とする位置決め方法。
【請求項６】
前記軸（２０）には、外周面に沿って環状溝（１１０）が成形され、
塑性加工により前記軸（２０）に形成された前記突起部（１１６）は、
前記環状溝（１１０）の縁端部に設けられる
ことを特徴とする請求項５に記載の位置決め方法。
【請求項７】
前記突起部（１１６）は、
前記環状溝（１１０）の縁端部に圧力を付与しつつ、該圧力により前記縁端部を塑性変形させる押圧成形治具（１１４）により形成される
ことを特徴とする請求項６に記載の位置決め方法。
【請求項８】
前記突起部（１１６）は、前記軸（２０）の外周面に複数個が均等間隔に分散配置されるように形成される
ことを特徴とする請求項５乃至７の何れか1項に記載の位置決め方法。
【請求項９】
軸周囲を囲むように軸（２０）に取り付けられる部材（１１８）を当接させて軸方向に位置決めするストッパを前記軸（２０）に形成する治具であって、
前記ストッパが、塑性加工により軸（２０）に形成された少なくとも１個の突起部（１１６）によって構成され、
前記軸（２０）の軸保持、及び、治具ガイド用ブロック（１１２）、及び、前記軸（２０）を成形加工するためのプレス成形治具（１１４）を備える
ことを特徴とするストッパ形成治具。
【請求項１０】
前記プレス成形治具（１１４）は、前記軸保持、及び、治具ガイド用ブロック（１１２）にガイドされる
ことを特徴とする請求項９に記載のストッパ形成治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸周囲を囲むように取り付けられる部材を軸上で軸方向に位置決めするための軸の構成、位置決め方法、及び、ストッパ形成治具に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、一般的には、インナーロータ型又はアウターロータ型モータとして構成されているブラシレス直流モータの分野に関し、特に、軸（シャフト）、及び、その軸に配設された１個又は複数個のロータ永久磁石を有するロータアセンブリと、例えば複数の金属薄板から構成されているステータ本体（鉄心部）、及び、相巻線を含むステータアセンブリとを備えるインナーロータ型モータに関する。
【０００３】
本発明のモータの軸には、２個の軸受が軸方向に間隔を置きつつ、ロータ永久磁石の片側に並んで配置されて設けられる。それは、ロータアセンブリをステータアセンブリに対する片側のみで軸支するためである。
【０００４】
このように、軸がロータアセンブリの片側だけで軸支されているモータの構成は、「カンチレバー方式（Ｃａｎｔｉｌｅｖｅｒ−Ｄｅｓｉｇｎ）」とも称されている。
【０００５】
本発明のモータは、回転位置、回転数、及び／又は、ステータアセンブリに対するロータアセンブリの回転トルクに関する値を検出するセンサ装置も含んでいる。そのセンサ装置は、例えば、位置センサ装置を含んでいる。
【０００６】
前記直流モータは、例えば、操舵補助又は冷却水ポンプの駆動源というような自動車関連分野での使用が知られており、その場合、自動車のエンジンが設置されている場所で駆動源として用いられることが多い。
【０００７】
そのため、高温、汚染、水しぶき、及び、高い振動にさらされていることになる。それ故、そのようなモータは、前記した外部からの影響に対する保護機能が必要であると同時に、可能な限り頑丈な構成が必要である。
【０００８】
片側軸支されているモータの場合、そのモータの軸は、モータのフランジ部に軸支されていることが多い。それによって、軸（又はロータ）の支持されていない自由端部は、モータの電力供給接続部や信号線接続部が設けられるモータのカバー側を向くことになる。
【０００９】
通常、電子整流式モータには、転流信号を導出させるために、ステータ（固定子）の位置に対するロータ（回転子）の回転位置を検出するセンサ装置が設けられる。片側軸支されているモータの場合、従来の技術では、前記センサ装置は、通常、モータのロータにおける自由端部側に設けられる。その理由は、その自由端部側は軸支されていないことから、自由に手が届いて（近づき易く）作業し易いこと、及び、外部との接続部に近いことからセンサ装置の取り付け（配線）等が容易になるからである。
【００１０】
以上の従来技術に対して、本願の出願人は、本願と同時（同一の出願日）に出願した「直流モータ」という発明名称の明細書中で、前記センサ装置を、軸における２個の並んだ軸受の間の部分に配置することを開示している。前記した２個の並んだ軸受は、特に、モータのフランジ部又は基台部（ベースプレート）に取り付けられる。
【００１１】
そのフランジ部又は基台部は、ステータアセンブリの一方の端部と結合されている。センサシステムにおけるセンサ装置は、軸のラジアル方向の位置変位が最も小さい場所であることから、２個の並んだ軸受の間が選択されて取り付けられる。
【００１２】
直流モータの機能性の観点からは、ロータアセンブリとステータアセンブリを、軸方向、及び、ラジアル方向において、高い精度で、相対的に、位置決めすることが重要である。特にセンサ装置は、例えば、軸に設けられる信号供給部に対して、軸方向にもラジアル方向にも、最低の公差（バラツキ）の中に入るように配置されている必要がある。
【００１３】
従来技術においても、軸受又はその他の軸周囲を囲むように取り付けられる部材（以下、単に部材とも記載する）を軸方向に位置決めする際の、その位置決めの基準を設ける手段として様々な手段が知られている。例えば、軸方向への変位を防ぐために、軸の回転部分に直径が大きい肩部を設ける方法が知られている。
【００１４】
又、軸に環状溝を設けて、その環状溝の中にスナップリングを嵌め込む方法も知られている。それとは別な方法として、軸にリテーナリングやスイペルリングを設けて、軸に取り付けられた軸受、又は、その他の部材の軸方向のストッパとして機能させることも知られている。更に、従来の技術において、フランジ部を切削加工して、軸受のストッパとして機能させる方法が知られている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、前記した従来の技術では、軸周囲を囲むように取り付けられる部材を軸方向に正確に位置決めするために、モータに新たな部材、及び、作業工程を追加する必要があるか、又は、モータの軸に大径部を設ける必要が生じるという欠点を有している。そしてそれによって、直流モータの組立工程がより大掛かりになるだけでなく、コストも上昇してしまうという問題がある。
【００１６】
本発明は、前記課題を解決するためになされたもので、前記直流モータの軸に軸周囲を囲むように取り付けられる部材を、追加部材数を最低限に抑えつつ、可能な限り低コストで、軸方向に隙間無く位置決めできる軸の構成、位置決め方法、及び、ストッパ形成治具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】
【００１７】
前記課題を解決するため、本発明の軸の構成は、請求項１に述べられている特徴を有し、本発明の位置決め方法は、請求項５に述べられている特徴を有し、更に、本発明のストッパ形成治具は、請求項９に述べられている特徴を有する。
【００１８】
すなわち、請求項１の軸の構成は、軸周囲を囲むように取り付けられる部材を軸方向に位置決めする軸の構成であって、塑性加工により前記軸に形成され、前記部材を当接させて軸方向に位置決めするストッパとして少なくとも１個の突起部が設けられることを特徴とする。
【００１９】
また、請求項５の位置決め方法は、軸周囲を囲むように取り付けられる部材を軸上で軸方向に位置決めする方法であって、軸に、前記部材を当接させて軸方向に位置決めするストッパとして少なくとも１個の突起部を、塑性加工によって形成させることを特徴とする。
【００２０】
また、請求項９のストッパ形成治具は、軸周囲を囲むように軸に取り付けられる部材を当接させて軸方向に位置決めするストッパを前記軸に形成する治具であって、前記ストッパが、塑性加工により軸に形成された少なくとも１個の突起部によって構成され、前記軸の軸保持、及び、治具ガイド用ブロック、及び、前記軸を成形加工するためのプレス成形治具を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明では、直流モータの軸に軸周囲を囲むように取り付けられる部材を、追加部材数を最低限に抑えつつ、可能な限り低コストで、軸方向に隙間無く位置決めできる軸の構成、位置決め方法、及び、ストッパ形成治具を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明は、軸周囲を囲むように取り付けられる部材を軸上で軸方向に位置決めするための構成に関する。その構成によって前記軸に突起部が形成される。その突起部は、限定された空間領域内で軸を塑性加工させることに伴う軸形成材料の隆起により少なくとも形成される。前記突起部は、軸周囲を囲むように取り付けられる部材を、軸上で軸方向に位置決めする軸一体型（又は軸嵌合型）のストッパとして機能する。本発明のように構成した場合、金属屑の発生を心配する必要がなくなる。
【００２３】
前記軸の外周面には、望ましくは、複数の突起部が均等（規則正しく）間隔に分散配置されている。それらの突起部によって、軸受を、軸に対して、隙間無く位置決め、及び、固定することができる。このことは、軸を軸方向に高精度で位置決めする上で非常に重要な要素である。
【００２４】
前記軸は、モータに取り付ける際に、部材（軸受）との間に隙間がない必要があり、軸方向の公差（バラツキ）は設定された最小値であるように、又、その軸における部材の取り付け位置は、部材の再取り付けが容易にできる位置でなければならない。これは、特に、センサ装置の確実で安定した検出出力を得るためには、軸に取り付けられる信号供給部の位置精度が高いことが必要不可欠であるためである。
【００２５】
本発明が有する更なる利点は、一定の順序に従って組み立てを行なう必要がない点と、前記突起部を形成する際に、組み立て用の部材を軸に先に組み込んでしまっても不都合がない点である。すなわち、軸受やロータ永久磁石といった精密な部材が先に軸に組み込まれていても問題がない。
【００２６】
軸上で軸方向に位置決めされる部材を、前記突起部によりその軸に固定する場合には、その部材の、突起部に面しているのと反対側の面に、軸に通されたロックワッシャー又はそれと同様の部材を押し当てるようにして固定すれば良い。
【００２７】
本発明の実用性の高い実施形態では、軸の外周面に、切れ目なく連続する環状溝が設けられる。その場合、前記突起部は、前記環状溝の縁端部に形成される。
【００２８】
本発明による位置決め方法では、前記突起部は、例えば、環状溝の縁端部に圧力を付加することでその縁端部を塑性変形させる治具により形成される。その治具は、軸の保持具（軸保持、及び、治具ガイド用ブロック）にガイドされるプレス成形治具であっても良い。
【００２９】
本発明は、センサ装置が、軸における２個の並んだ軸受の間の部分に配置されている直流モータに適用することができる。ここで、前記センサ装置が配置されている軸における２個の並んだ軸受の間の部分とは、軸のラジアル方向の位置変位が最も小さい部分である。従って、本発明では、軸を軸方向にも高精度で位置決めすることができる。
【００３０】
本発明の実施形態では、励磁巻線(コイル）、及び、検出（測定）巻線(コイル）を備える電磁誘導型のセンサ装置が設けられることが好ましい。前記励磁巻線、及び、検出巻線は、モータ内の、設定された位置で、且つ、容易に再取り付け可能である位置に配置され、前記軸の回転に伴って、ロータアセンブリの回転位置、回転数、及び／又は、回転トルクに関する信号を発生させる。
【００３１】
そのために、本発明の１実施形態においては、軸の外周面に沿って、２列の歯車レーン（歯の並び）が設けられる。その２列の歯車レーン（歯の並び）は、例えば、ノギス（バーニヤ：副尺）の原理を利用して前記軸の外周面に刻印により形成される。
【００３２】
前記励磁巻線、及び、検出巻線は、前記歯車レーン（歯の並び）と関連して高い分解能の出力信号を発生できるように軸と対向して配置されている。その出力信号は、軸の回転位置、及び、回転数を導出する際の基準となる。
【００３３】
前記センサ装置は、特に、高い分解能を持つ位置信号、低い分解能を持つ位置信号、及び、回転数信号を発生させる。それらの出力信号は、極めて高精度な転流信号を発生させることができる。
【００３４】
次に、本発明の好適な実施形態を、図面を参照しながら詳しく説明する。
【００３５】
図１は、本発明が適用された一実施形態の直流モータの概略構成を示す断面図である。
その図１に示されている直流モータは、そのモータを、例えば、自動車に固定するためのフランジ部又は基台部（以下、フランジ部と記載）１０を含んでいる。
【００３６】
フランジ部１０は、例えば、金属薄板から形成されたステータ本体１４、及び、相巻線１６を含むステータアセンブリ１２に回転不能に結合されている。更に、ロータアセンブリ１８は、軸２０に回転不能に結合され、フランジ部１０、及び、ステータアセンブリ１２に対して相対的に回転する。ロータアセンブリ１８は、ロータ永久磁石２２、及び、ヨーク（継鉄）２４を含む。又、ロータアセンブリ１８、及び、軸２０は、フランジ部１０の中で、２個の並んだ軸受（特に転がり軸受）２６、２８によって片側軸支されている。
【００３７】
フランジ部１０からは、ハウジングキャップ３２方向に延伸されて円筒型のモータハウジング３０が形成され、モータハウジング３０がステータ本体１４を囲繞している。そのハウジングキャップ３２には、モータに電力を供給するための第１接続ソケット部３４と、制御、及び、信号伝送のための第２接続ソケット部３６が設けられている。
【００３８】
第１接続ソケット部３４には、巻線４０の何れか１本に接続される接続ピン３８が示されている。尚、ハウジングキャップ３２の内部側には、リレー４４が担持されるホルダ４２が設けられる。
【００３９】
フランジ部１０に配置された２個の並んだ転がり軸受２６、２８の間には、センサ装置４６が、軸２０に設けられた信号供給部４８に対向させて設けられる。図１に示された本実施形態では、信号供給部４８として、軸２０の外周面に沿って刻印することにより、ノギス（バーニヤ：副尺）の原理を応用した２列の歯車レーン（歯の並び）が軸２０の外周面に設けられる。
【００４０】
又、センサ装置４６は、その２列の歯車レーン（歯の並び）と対向して配置されている。そのセンサ装置４６は、フラットケーブル５０を介して、ハウジングキャップ３２の第２接続ソケット部３６中に設けられる接続手段（図示せず）に接続される。
【００４１】
ここで言うフラットケーブル５０は、例えば、９本の配線を備えるいわゆるフレキシブル（柔軟な）ケーブルである。そのフラットケーブル５０は、フランジ部１０内部側から転がり軸受２６、２８の間に設けられた斜めの内孔５２を経由して外部側に導出され、ステータ本体１４の外部側（ステータ本体１４とモータハウジング３０の壁の間）に延伸されるように配線されている。内孔５２は、フランジ部１０に配置されている軸受２６、２８の台座部分の強度が失われない形状に形成される。
【００４２】
図１に示されているように、軸２０は、ロータアセンブリ１８を保持しつつ、転がり軸受２６、２８を介してフランジ部１０に片側軸支されている。従って、ロータアセンブリ１８には近づき易く（手が届き易く）なる。しかしながら、このことは、軸受２６、２８のラジアル方向隙間のバラツキ、及び、前記軸受台座部分の寸法精度のバラツキによって、軸２０の自由端部５４におけるラジアル方向に位置変位が発生するという問題を発生させる（この問題については、本願発明と同時に出願した「直流モータ」という名称の発明中の冒頭に、従来技術の慣例に従って軸の自由端部側にセンサ装置が配置されている場合、軸の自由端部に横方向の荷重、及び、振動が加えられた場合に異常振動する可能性、ロータへの負荷状況によりセンサ装置と信号供給部との間隙が定格位置から許容量以上に変化する場合のデータ損失の可能性、及び、相巻線等の発熱による周囲温度の上昇によるセンサ装置への悪影響の可能性が記載されている）。
【００４３】
更に、軸２０、及び、フランジ部１０に横方向から応力が加えられた場合には、軸２０の自由端部５４におけるラジアル方向の位置変位が一段と増加することになる。その場合、軸２０の自由端部５４における横方向の位置変位は、極端に大きくなり過ぎ、センサ装置４６がこの点（軸２０の自由端部５４）における回転位置を正確に検出できなくなる可能性が生まれる。
【００４４】
それ故、本実施形態では、センサ装置４６を、軸２０のラジアル方向の位置変位が最も小さい場所であるフランジ部１０における転がり軸受２６、２８の間に収容するようにしている。尚、転がり軸受２６、２８の間は、センサ装置４６にとって機械的にもっとも安定した設置場所であるだけではなく、温度の変動についても最も小さい場所でもある。
【００４５】
図２は、図１の直流モータの主たる特徴を示すフランジ部１０、及び、ロータアセンブリ１８の部分を拡大した概略構成を示す断面図である。
但し、図２では、図１のステータアセンブリ１２、及び、ハウジングキャップ３２の部分の記載は省略されている。尚、図２における図１と同等の部材には、図１と同一の符号を付与することで再度の説明を省略する。
【００４６】
図２では、軸２０におけるラジアル方向のせん断応力の作用元（発生原因）となる、転がり軸受２６、２８の軸受隙間が明確に示されている。
【００４７】
更に、フラットケーブル５０が詳細に示されている。そのフラットケーブル５０は、センサ装置４６とハウジングキャップ３２に設けられる接続手段を接続する機能を有している。フラットケーブル５０は、センサ装置４６から始まり、フランジ部１０と、ステータアセンブリ１２の相巻線１６（図２には示されていない）との間に位置する斜めの内孔５２を経由して、ステータアセンブリ１２（図２には示されていない）の外周面に沿って延伸されているように配線されている。
【００４８】
図３は、図１のステータ本体（鉄心部）１４の１例を示した斜視図である。
そのステータ本体１４は、図３には詳しく示されていない複数のプレス（型抜加工）成型された金属薄板から構成されている。別の選択肢（例）として、ステータ本体１４を１個の金属部材から構成するようにしても良い。
【００４９】
従来技術では、相巻線が巻回されたステータアセンブリは、円筒形のモータハウジング３０（後述する図４参照）の内部を埋めるように設けられる。その従来の場合のステータアセンブリは、ステータ本体の外周面がモータハウジングの内周面に当接するように設けられるか、ステータ本体の外周面とモータハウジングの内周面の間に僅かなラジアル方向隙間を持たせて設けられるかのいずれかとなるように構成されている。
【００５０】
本実施形態では、図３に示されているように、前記フラットケーブル５０を、ステータ本体１４の外周面とモータハウジング３０の内周面の間に通すことができるように、ステータ本体１４が構成されている。尚、前記ステータ本体１４は、積層された複数の金属薄板から構成され、基本的には、モータハウジングの円筒の直径６０の寸法を有するように形成されることが好ましい。
【００５１】
その直径６０は、ステータ本体１４を後述する図４に示されているモータハウジング３０に導入するガイド部として機能する。又、ステータ本体１４の外周面には、そのステータ本体１４をモータハウジング３０と結合させるために、複数の平坦面６２、及び、複数の溶接溝６４が設けられる。更に、図３に示されているように複数の結合孔６６を有している。それらの結合孔６６も、ステータ本体１４をモータハウジング３０の中に固定する機能を有する。
【００５２】
図４は、図３と類似してステータ本体１４と共にそれを囲繞するモータハウジング３０の一部も示された斜視図である。
図４に示されているように、各平坦面６２とモータハウジング３０の内周面の間には、フラットケーブル５０を通すための切り欠き部又は空隙部が形成される。図示された複数の平坦面６２、及び、複数の溶接溝６４、及び、複数の結合孔６６は、ステータ本体１４の外周部に均等（規則正しく）に分散配置されている。
【００５３】
平坦面６２は、その位置における磁束密度を最少にすることで磁界による影響を最小限にできるように、ステータの１つの磁極対と規則正しく常に対向するように形成されることが好ましい。
【００５４】
実際には、外周面に均等（規則正しく）に複数の平坦面６２、及び、複数の溶接溝６４を分散配置させることにより、型抜きされた複数のステータ用の金属薄板をラジアル角度で変位（回転）させながら積層してステータ本体１４を構成させることが可能である。それは、ステータ用金属薄板における前記平坦面６２の部分、及び、溶接溝６４の部分のラジアル方向の角度配分を、ステータ用金属薄板を積層させてステータ本体１４を構成する際の変位角度配分と同一の角度配分とすることで実現させることができる。
【００５５】
ステータ用金属薄板を積層させてステータ本体１４を構成する際の変位角度配分は、利点が公知となっている従来技術である、ステータ本体における、ステータ用金属薄板の圧延方向の規則的な分散、及び、それによる規則的な厚み公差と磁束の分散に従って導出することができる。
【００５６】
ステータ本体１４を、これまでに説明したように形成することで、フラットケーブル５０を、ステータ本体１４とモータハウジング３０の間を容易に経由して配線させることができる。
【００５７】
前記ステータ本体１４の外周面に沿って複数の平坦面６２を分散配置させることは、磁界分布を均等にするだけではなく、ステータアセンブリ１２を、フランジ部１０、及び、モータハウジング３０に組み込む際に、ステータアセンブリ１２の角位置を、フランジ部１０の内孔５２に対して、非常に厳密に配置させる必要が無くなるという利点を有する。それは、フラットケーブル５０が、ステータ本体１４の複数の平坦面６２の何れの近傍（各平坦面６２とモータハウジング３０の内周面の間に形成される複数の空隙部の何れか）を経由させても配線できるようになるためである。
【００５８】
尚、本発明の実施形態では、前記したようにステータ本体１４の外周面に複数の平坦面６２を設けたが、モータハウジング３０の内周面に、平坦面６２に相応するような切り欠き部（又は空隙部）を設けてフラットケーブル５０を経由して配線させるようにしても良いことは言うまでもない。
【００５９】
図５〜図７は、センサ装置４６の支持板７０、及び、その支持板７０がフランジ部１０に固定されている様子を概略的に示すものである。更に詳しくは、まず図５は、センサ装置４６を位置決め、及び、固定するための支持板７０を示した斜視図である。
【００６０】
図５には、フラットケーブル５０の一方の端部に取り付けられるセンサ装置４６を固定するための支持板７０が示されている。その支持板７０には、前記センサ装置４６を搭載させるための複数のリベット結合部７２が設けられる。それらのリベット結合部７２のリベットは、例えば、支持板７０に圧入させれば良い。更に、支持板７０の長さ方向の両端部には、その支持板７０をフランジ部１０に取り付け、及び、保持させるための圧着板バネ部７４が設けられる。このことについては更に詳しく後述する。
【００６１】
図６、及び、図７は、センサ装置４６を支持板７０に取り付け、且つ、その支持板７０をフランジ部１０に組み込んだ様子を示し、図６は、支持板７０とセンサ装置４６が取り付けられたフランジ部１０の拡大斜視図であり、図７は、図６に示されている構成を別の角度から見た場合を示した斜視図であるが、構成をより明確に示すために図６、及び、図７のフランジ部１０の一部が切り取られている。
【００６２】
図６、及び、図７に示されているように、センサ装置４６は、フラットケーブル５０の一方の端部に配置され、フラットケーブルとの結合は、例えば半田付けでなされている。フラットケーブル５０のセンサ装置４６と結合される一方の端部の指示板７０への固定は、リベット結合部７２によりなされる。
【００６３】
支持板７０は、フランジ部１０に形成されたガイド溝部（嵌合部）７６、７６’に挿入される。その際に、支持板７０は、両端の圧着板バネ部７４の部分が嵌まるようにガイド溝部７６、７６’にきつく圧入される。従って、支持板７０がガイド溝部７６、７６’に圧入される際に、前記圧着板バネ部７４は弾性変形することになる。それによって、その支持板７０は、フランジ部１０に確実に固定される。又、フラットケーブル５０の他方の端部は、前記したように図１、及び、図２に示したフランジ部１０の内孔５２から導出されるように配線される。
【００６４】
支持板７０は、例えば、鋼の薄板により形成することができる。その場合、リベット結合部７２、及び、圧着板バネ部７４は、鋼の薄板をプレス（型抜加工）成型することで形成される。尚、支持板７０は、部材（鋼の薄板）を型抜き加工と共に曲げ加工することで形成されることが好ましい。
【００６５】
センサ装置４６が取り付けられたフラットケーブル５０は、例えば、リベット結合部７２でリベットにより結合される。尚、支持板７０に板状の部材を追加することで、フラットケーブル５０を引張り力から保護できるように構成しても良い。
【００６６】
ブラシレス直流モータの転流に必要となるセンサ装置４６は、前記した本発明の実施形態の解決方法（センサ装置４６の固定方法）を用いて位置決め、及び、保持することにより、簡単に、且つ、正確な位置に、且つ、無隙間で、且つ、永続的に固定することができる。従って、センサ装置４６を搭載させるために、従来技術で用いられたようなネジで固定する方式のプリント基板は必要なくなる。
【００６７】
図８、及び、図９は、モータハウジング３０を密封しつつ電源供給、及び、信号伝送に必要な手段を提供するハウジングキャップ３２を上と下から見た場合を示した斜視図である。
【００６８】
ハウジングキャップ３２は、直流モータのモータハウジング３０の端部のカバーとして形成され、電力供給配線を接続するための第１接続ソケット部８０、及び、信号配線接続用の第２接続ソケット部８２を備える。それらの第1と第２の接続ソケット部８０、８２は、ハウジングキャップ３２における薄板型のキャップ部８４と一体に形成される。電力供給配線を接続するための第１接続ソケット部８０には、電力供給用配線と相巻線１６を結合する３個の接続ピン８６が設けられる。一方、信号配線接続用の第２接続ソケット部８２には、信号配線用に複数の接続ピン８８（図示されている形態では１６本）が設けられる。
【００６９】
図８は、直流モータのモータハウジング３０のハウジングキャップ３２を上側又は外部側から見た場合の様子（ハウジングキャップ３２は、組み立てられた後は、モータの外部側に配置されている）を示した斜視図である。一方、図９は、モータハウジング３０のハウジングキャップ３２の下側又は内部側から見た場合を示した斜視図である。尚、図８と図９では、同一の部材には同一の符号が付されている。
【００７０】
ハウジングキャップ３２の内部側には、相巻線１６との接続のために設けられる接続ピン８６、及び、信号配線接続用の第２接続ソケット部８２の接続ピン８８に対応する信号用配線を接続するための複数の接続孔９０が設けられる。更に、ハウジングキャップ３２の内部側には、特に、高出力の接続部品であるリレー４４のような電気機械部品を保持するホルダ９２が設けられる。
【００７１】
そのホルダ９２も、ハウジングキャップ３２の電力供給配線を接続するための第１接続ソケット部８０、及び、信号配線接続用の第２接続ソケット部８２と同様に、ハウジングキャップ３２における薄板型のキャップ部８４と一体に形成される。更に、図９には、部材（鋼の薄板）を型抜き加工と共に曲げ加工、及び、プレス加工することで形成された大面積接点部９４が示されている。
【００７２】
ハウジングキャップ３２におけるモータハウジング３０との間の部分、及び、接続手段が設けられた部分の密閉処理（シール）を可能な限り簡素化させるために、相巻線１６、及び、信号配線のあらゆる接続が、モータハウジング３０のハウジングキャップ３２の内部側で接続ピン８６、８８を介して実施できるようになっている。さらにその簡素化のために、本実施形態のハウジングキャップ３２は、電力供給配線を接続するための第１接続ソケット部８０、及び、信号配線接続用の第２接続ソケット部８２が、薄板型のキャップ部８４と一体に形成されている。
【００７３】
それによって、ハウジングキャップ３２の各部を密閉処理するための密閉処理手段を外周面の１個（１箇所）に減少させることができ、それに伴い、密閉処理の信頼性を高めることができる。前記とは別の部材では、特に、リレー９６のような高出力の接続部品を保持するホルダ９２が、ハウジングキャップ３２と一体に形成されることにより、組み立てに必要となる工数を更に減少させることができる。また、前記以外の更なるモータ部品を保持、及び、固定させるための機能部分を、ハウジングキャップ３２と一体化させて形成させても良い。
【００７４】
図８、及び、図９に示されている本発明の実施形態では、ハウジングキャップ３２は、射出成形によって一体化が推進されて形成された部品であることが好ましい。
【００７５】
図１０（ａ）〜図１０（ｃ）、及び、図１１（ａ）〜図１１（ｃ）は、ハウジングキャップ３２をモータハウジング３０と結合させる第１実施例と第２実施例を概略的に示す。
より具体的には、図１０（ａ）は、ハウジングキャップ３２が装着された状態の円筒型であるモータハウジング３０の第１実施例の一部分を示す部分的な斜視図である。図１０（ｂ）は、図１０（ａ）に示されているモータハウジング３０の部分的な断面図である。図１０（ｃ）は、図１０（ｂ）のＸ部を拡大した断面図である。
【００７６】
図１１（ａ）〜図１１（ｃ）は、図１０（ａ）〜図１０（ｃ）に示された第１実施例と類似する別なモータである第２実施例のモータハウジング３０とハウジングキャップ３２を示す。図１１（ａ）は、ハウジングキャップ３２が装着された状態の円筒型であるモータハウジング３０の第２実施例の一部分を示す部分的な斜視図である。図１１（ｂ）は、図１１（ａ）に示されているモータハウジング３０の部分的な断面図である。図１１（ｃ）は、図１１（ｂ）のＸ部を拡大した断面図である。
【００７７】
ハウジングキャップ３２とモータハウジング３０とを、密閉処理と同時に接着させるために、モータハウジング３０のハウジング内周面１００と、そのハウジング内周面１００に当接するハウジングキャップ３２のキャップ外周面１０２との間には、空隙部１０４が形成される。図１０（ａ）〜図１０（ｃ）、及び、図１１（ａ）〜図１１（ｃ）に示された第１と第２の各実施形態では、その空隙部１０４は、前記モータハウジング３０に組みつけられている前記ハウジングキャップ３２の外周面に環状の凹部又は環状溝（密閉用溝）を設けることで形成される。それと同様の環状の凹部又は環状溝（密閉用溝）は、例えば、ハウジングキャップ３２の外周面に設けると同時にモータハウジング３０の内周面に設けるようにしても良いし、ハウジングキャップ３２の外周面に代えてモータハウジング３０の内周面のみに設けるようにしても良い。
【００７８】
又、モータハウジング３０の周面壁には、例えば、貫通孔である開口部１０６が設けられる。モータハウジング３０とハウジングキャップ３２を結合、及び、密閉処理させるために、開口部１０６から、密閉処理性と接着性を兼ね備える高分子材料（例えば、プラスチック）が空隙部１０４に液体状態で注入される。その場合、液体状態で注入されるプラスチックは、プラスチックの流路となる環状である空隙部１０４がプラスチックで充填されるまで流される。
【００７９】
そのプラスチックの材質としては、例えば、熱可塑性エラストマー、又は、ＰＵ（ポリウレタン）ベースの二成分接着剤を用いれば良い。前記プラスチックが固まった場合、モータハウジング３０とハウジングキャップ３２は堅固に結合され、その結合部は、機械的な荷重負荷に耐えられる強度を有するようになると共に、確実に密閉処理が実施されたことになる。
【００８０】
隣接して設けられ互いに当接される平面のうち最も結合に好適な面は、せん断応力が作用する面である。尚、前記本実施形態に示した方法は、前記とは異なる平面を密閉処理する場合、及び、２個以上のモータハウジングの部材を結合する場合にも適用することができる。前記の結合、及び、密閉処理に用いるプラスチックは、注入するためのゲート部、及び、更なる流路が確保できれば、別の密閉処理部分（密閉処理面）まで誘導することも可能である（これについては不図示である）。
【００８１】
モータハウジング３０とハウジングキャップ３２を結合、及び、密閉処理するプラスチックの材質を選択する際には、使用される２つの異なる材質（ここでは金属とプラスチック）を変化させないよう、又、使用される材質に拘わらず、確実な密閉処理を伴う結合が得られるものを選択するよう配慮しなければならない。尚、実際には、前記プラスチックを用いて密閉処理を実施するためには、開口部１０６に加えて、少なくとも１箇所の通気孔を確保することが必要である。
【００８２】
本実施形態に記載したモータハウジング３０とハウジングキャップ３２のような２個の部材を結合、及び、密閉処理する技術内容は、例えば、２つの面を機械的に結合すると同時に密閉処理しなければならないあらゆる場合に適用することが可能である。
【００８３】
本実施形態に記載した２個の部材を結合、及び、密閉処理する技術内容は、特に、前記したモータにおいて、モータハウジング３０のハウジングキャップ３２、及び、モータハウジング３０を結合させる場合、又は、そのモータハウジング３０とモータのフランジ部１０を結合させる場合に適用可能である。
【００８４】
以上のように、本実施形態に記載した２個の部材を結合、及び、密閉処理する技術内容を適用したモータでは、自動車関連（例えば、操舵補助、又は、冷却水ポンプの駆動）に使用される場合、外部からの影響（水しぶきやその他の汚染）から保護することが可能となる。
【００８５】
図１２、及び、図１３は、直流モータの軸２０に玉軸受（部材）１１８を軸方向に位置決めする構成の概略図又は部分断面図であって、図１４は、位置決めのための突起部１１６が設けられた軸２０の概略斜視図である。より具体的には、図１２は、直流モータの軸
２０に部材１１８を軸方向に位置決めできる軸の構成にするための治具の概略の構成を示した斜視図である。図１３は、図１２に示した治具の構成の一部分を示す断面図である。図１４は、位置決めのための突起部１１６が治具で塑性加工させて設けられた軸２０の概略の構成を示した斜視図である。
【００８６】
図１２には、軸２０と、その軸２０に取り付けられたロータアセンブリ１８の概略構成が示されている。図１４にも示されているように、軸２０には、環状の溝１１０が形成される。
図１２に示されている軸保持、及び、治具ガイド用ブロック１１２は、軸２０を保持し、例えば、軸２０を成形加工するための凸型（父型、雄型）のプレス成形治具１１４をガイドする機能を有している。
【００８７】
プレス成形治具１１４が、治具ガイド用ブロック１１２にガイドされて、図１２に示されている矢印の方向に移動（プレス）されることにより、軸２０の環状溝１１０の縁に沿った部分では、図１２に示されたように限定された空間領域内で軸を塑性加工させることに伴う軸形成材料の隆起が発生し、軸一体型（又は軸嵌合型）の突起部１１６（図１４参照）が形成される。
【００８８】
前記軸一体型の突起部１１６は、軸２０に玉軸受（部材）１１８を取り付ける際に、軸方向のストッパとして機能する。本発明の実施形態の場合、その突起部１１６を僅かな材料で実現でき、しかも、新たな部材を追加する必要はない。これは、従来の技術に対する大幅な改善である。
【００８９】
従来技術においても、軸受又はその他の軸周囲を囲むように取り付けられる部材を軸方向に位置決めする際に、その位置決めの基準を設ける手段として様々な手段が知られている。例えば、切削加工された部材の場合は、軸方向への変位を防ぐために、軸の回転部分に直径が大きい肩部を設ける方法が知られている。又、軸に環状溝を設けて、その環状溝の中にスナップリングを嵌め込む方法も知られている。
【００９０】
しかしながら、前記した従来の技術による公知の方法では、軸に取り付けられる部材を軸方向に正確に位置決めするために、モータに新たな部材、及び、作業工程を追加する必要があるか、又は、モータの軸に大径部を設ける必要が生じるという欠点を有している。
【００９１】
それに対して、前記で説明した本発明の実施形態の方法によれば、軸２０に、その軸２０に取り付けられる部材１１８用の軸一体型（又は軸嵌合型）のストッパ（突起部１１６）を形成することができる。しかも、そのようなストッパ（突起部１１６）を形成するために新たな部材を追加したり、軸２０に大径部を設けたりする必要はない。
【００９２】
更に、本発明の実施形態の方法が備える別の利点は、軸２０に、前工程においてその軸２０に部材１１８が取り付けられていたとしても、問題なく前記したような突起部１１６を形成できる点である。尚、ここで言う「軸２０に取り付けられる部材１１８」とは、例えば、玉軸受、又は、環状の磁石（リング磁石）といった精密部品を含んでいる。
【００９３】
図１５は、玉軸受（部材１１８）が取り付けられた状態の軸２０の概略構成を示した斜視図である。
図１５では、軸２０、及び、その軸２０に取り付けられたロータアセンブリ１８、及び、玉軸受（部材）１１８を軸方向に位置決めする突起部１１６が概略的に示されている。
【００９４】
このように、ストッパ形成治具を用いて、軸に突起部を塑性加工により形成する本実施形態では、直流モータの軸に軸周囲を囲むように取り付けられる部材（軸受）を軸方向に高精度で隙間無く位置決め、及び、固定でき、部材の再取り付けが容易にでき、追加部材数を最低限に抑えつつ、可能な限り低コストで、位置決めできる。さらに、金属屑の発生を心配する必要がなくなり、突起部を形成する際、組み立て用の部材を先に軸に組み込んでから形成する等のように、一定の順序に従って組み立てを行なう必要がなくなる。
【００９５】
また、片側軸支されているモータの２個の並んだ軸受間に、軸の回転位置、及び、回転数の基準を検出するため信号を発生するセンサ装置と信号供給部を配置した本実施形態では、軸とセンサ装置の間の隙間軸方向の公差（バラツキ）を、最低の位置変位に抑えることができ、センサ装置で検出される温度を低くできるので、温度の変動幅も小さくでき、センサ装置の動作を安定させて極めて高精度な転流信号を発生させることができる。従って、高い剛性を備えると共に高い周囲温度及び振動等の好適ではない条件下でも信頼性のある動作が可能となる。
【００９６】
本願明細書、図面、及び、請求項に開示した特徴は、単独であろうと任意の組み合わせであろうと本発明における様々な実施形態を実現させるために寄与する。又、本発明は前記した実施形態に記載された内容に限られるものではなく、軸への突起部の形成については、軸周囲を囲むように取り付けられる他の部材を軸方向に位置決めする際にも前記効果を得ることができ、片側軸支モータのセンサ装置の配置については、軸受間の他の取り付け位置あるいは他の取り付け方法であっても前記効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】本発明が適用された一実施形態の直流モータの概略構成を示す断面図である。
【図２】図１の直流モータの主たる特徴を示すフランジ部、及び、ロータアセンブリ(ロータ）の部分を拡大した概略構成を示す断面図である。
【図３】図１のステータ本体（鉄心部）の一例を示した斜視図である。
【図４】図３と類似してステータ本体と共にそれを囲繞するモータハウジングの一部も示された斜視図である。
【図５】センサ装置を位置決め、及び、固定するための支持板を示した斜視図である。
【図６】支持板とセンサ装置が取り付けられたフランジ部の拡大斜視図である。
【図７】図６に示されている構成を別の角度から見た場合を示した斜視図である。
【図８】直流モータのモータハウジングのハウジングキャップを上から見た場合を示した斜視図である。
【図９】モータハウジングのハウジングキャップを下から見た場合を示した斜視図である。
【図１０】（ａ）は、本発明の第１実施例のハウジングキャップが装着された状態の円筒型であるモータハウジングの第１実施例の一部分を示す部分的な斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）に示されているモータハウジングの部分的な断面図であり、（ｃ）は、（ｂ）のＸ部を拡大した断面図である。
【図１１】（ａ）は、本発明の第２実施例のハウジングキャップが装着された状態の円筒型であるモータハウジングの第２実施例の一部分を示す部分的な斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）に示されているモータハウジングの部分的な断面図であり、（ｃ）は、（ｂ）のＸ部を拡大した断面図である。
【図１２】直流モータの軸に部材を軸方向に位置決めできる軸の構成にするための治具の概略の構成を示した斜視図である。
【図１３】図１２に示した治具の構成の一部分を示す断面図である。
【図１４】位置決めのための突起部が治具で塑性加工させて設けられた軸の概略の構成を示した斜視図である。
【図１５】玉軸受（部材）が取り付けられた状態の軸の概略構成を示した斜視図である。
【符号の説明】
【００９８】
１０  フランジ部（基台部）、
１２  ステータアセンブリ、
１４  ステータ本体（鉄心部）、
１６  相巻線、
１８  ロータアセンブリ、
２０  軸（シャフト）、
２２  ロータ永久磁石、
２４  ヨーク（継鉄）、
２６、２８  転がり軸受、
３０  モータハウジング、
３２  ハウジングキャップ、
３４  第１接続ソケット部、
３６  第２接続ソケット部、
３８  接続ピン、
４０  巻線、
４２  ホルダ、
４４、９６  リレー、
４６  センサ装置、
４８  信号供給部、
５０  フラットケーブル、
５２  内孔、
５４  自由端部、
６０  直径、
６２  平坦面、
６４  溶接溝、
６６  結合孔、
７０  支持板、
７２  リベット結合部、
７４  圧着板バネ部、
７６、７６’  ガイド溝部（嵌合部）、
８０  第１接続ソケット部、
８２  第２接続ソケット部、
８４  （ハウジングの）キャップ部、
８６  接続ピン、
８８  接続ピン、
９０  接続孔、
９２  ホルダ、
９４  大面積接点部、
１００  ハウジング内周面、
１０２  キャップ外周面、
１０４  空隙部、
１０６  開口部、
１１０  環状溝、
１１２  軸保持、及び、治具ガイド用ブロック、
１１４  プレス成形治具、
１１６  突起部、
１１８  玉軸受（部材）。
【図１】
2005535855.tif 000003
【図２】
2005535855.tif 000004
【図３】
2005535855.tif 000005
【図４】
2005535855.tif 000006
【図５】
2005535855.tif 000007
【図６】
2005535855.tif 000008
【図７】
2005535855.tif 000009
【図８】
2005535855.tif 000010
【図９】
2005535855.tif 000011
【図１０】
2005535855.tif 000012
【図１１】
2005535855.tif 000013
【図１２】
2005535855.tif 000014
【図１３】
2005535855.tif 000015
【図１４】
2005535855.tif 000016
【図１５】
2005535855.tif 000017
【国際調査報告】
2005535855.tif 000018
2005535855.tif 000019
2005535855.tif 000020
2005535855.tif 000021