(57)【要約】【課題】従来の電動モータは、組立後にゼロ点補正作業が必要で、出荷時の検査工程に手間がかかる。【解決手段】電動モータ１４の組立工程において、仮固定部材４４によってゼロ点に仮固定されたレゾルバ２０をモータハウジング２５内に組み込んだ状態で、電動モータ１４に所定の電流を通電して電動モータ１４の電気角を所定の角度に固定し、電動モータ１４の電気角のゼロ点とレゾルバ２０のゼロ点を一致させる。接着剤挿入孔５３に流し込まれた接着剤Ａでレゾルバステータ４６を固定した後、連結具挿入孔４２に挿入した連結具４３の磁力で、仮固定部材４４をレゾルバ２０から離脱させ、端部材３２側へ引き寄せる。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状の本体と上記本体の一端に連結された端部材とを含むモータハウジングと、
上記モータハウジングによって回転可能に支持された回転軸と、
上記回転軸と同伴回転可能なレゾルバロータおよび上記モータハウジングに固定されたレゾルバステータを含み、上記回転軸の回転位置を検出するレゾルバと、
上記レゾルバロータおよび上記レゾルバステータに係合することにより上記レゾルバロータおよび上記レゾルバステータの相対回転を規制可能な仮固定部材と、
上記端部材に形成された連結具挿入孔にモータハウジングの外部から挿入された連結具と、を備え、
上記連結具は、上記レゾルバロータおよび上記レゾルバステータから離隔した上記仮固定部材を上記端部材に連結している電動モータ。
【請求項２】
請求項１において、上記仮固定部材は、上記レゾルバロータおよび上記レゾルバステータを軸方向に位置決めする位置決め部を含む電動モータ。
【請求項３】
請求項１または２において、上記仮固定部材は磁性体を含み、上記連結具は仮固定部材を磁気吸着可能な永久磁石を含む電動モータ。
【請求項４】
請求項１または２において、上記仮固定部材にねじ孔が形成され、上記連結具は上記ねじ孔にねじ嵌合した固定ねじを含む電動モータ。
【請求項５】
請求項１から３の何れか１項において、上記端部材に、上記レゾルバステータを接着するための接着剤を挿入可能な接着剤挿入孔が形成されている電動モータ。
【請求項６】
請求項１から５に記載の電動モータの製造方法において、
上記仮固定部材によって上記レゾルバロータおよび上記レゾルバステータを仮固定した状態で、電動モータに所定の電流を通電して電動モータの電気角を所定の角度に固定することにより、電動モータおよびレゾルバのゼロ点を一致させる工程と、
上記端部材の上記連結具挿入孔に外部から挿入した上記連結具によって、上記仮固定部材を上記レゾルバロータおよび上記レゾルバステータから離隔させて上記端部材に連結する工程と、を含むことを特徴とする電動モータの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電動モータおよび電動モータの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ブラシレスモータでは、そのロータの位相に同期して交流電流の位相を決定する必要があり、このため、モータの回転軸に設けたレゾルバでロータの位相を検出している。
しかしながら、レゾルバをモータに取り付ける際の位置誤差等により、レゾルバのゼロ点（出力がゼロになる位置）がモータの所定の位相と一致しない。したがって、従来は、作業者の手作業でレゾルバのゼロ点の補正作業を行っていた。
【０００３】
例えば、特許文献１では、モータのロータの回転を所定の電気角でロックし、そのときのレゾルバの出力を上記所定の電気角と比較することでレゾルバのゼロ点を補正するゼロ点補正方法を提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特願２００５−１７６５４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、電動モータの製品毎にゼロ点補正量が相違するため、電動モータの組立後にレゾルバロータの角度を検出してゼロ点補正作業を行う必要がある。その結果、出荷時の検査工程に手間がかかるという問題がある。
本発明は、かかる背景のもとになされたものであり、組立後のゼロ点補正作業を削減できて安価な電動モータおよび電動モータの製造方法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】
上記目的を達成するため、本発明は、筒状のモータハウジング本体（３１）と上記モータハウジング本体の一端に連結された端部材（３２）とを含むモータハウジング（２５）と、上記モータハウジングによって回転可能に支持された回転軸（２８）と、上記回転軸と同伴回転可能なレゾルバロータ（４５）および上記モータハウジングに固定されたレゾルバステータ（４６）を含み、上記回転軸の回転位置を検出するレゾルバ（２０）と、上記レゾルバロータおよび上記レゾルバステータに係合することにより上記レゾルバロータおよび上記レゾルバステータの相対回転を規制可能な仮固定部材（４４）と、上記端部材に形成された連結具挿入孔（４２）にモータハウジングの外部から挿入された連結具（４３；４３Ａ）と、を備え、上記連結具は、上記レゾルバロータおよび上記レゾルバステータから離隔した上記仮固定部材を上記端部材に連結している電動モータ（１４）を提供する。
【０００７】
本発明では、電動モータの組立工程において、仮固定部材によってゼロ点に仮固定されたレゾルバをモータハウジング内に組み込んだ状態で、電動モータに所定の電流を通電して電動モータの電気角を所定の角度に固定する。これにより、電動モータの電気角のゼロ点とレゾルバのゼロ点とを一致させることができる。次いで、レゾルバステータをモータハウジングに固定した後、外部から端部材の連結具挿入孔に挿入した連結具によって、仮固定部材をレゾルバから離隔させて端部材に連結し、電動モータの組立が完了する。電動モータの組立工程の中で、電動モータの電気角のゼロ点とレゾルバのゼロ点を一致させることができるので、組立後におけるゼロ点補正作業が不要となり、製造コストを安価にすることができる。
【０００８】
また、上記仮固定部材は、上記レゾルバロータおよび上記レゾルバステータを軸方向に位置決めする位置決め部（４９ａ）を含む場合がある（請求項２）。この場合、レゾルバロータおよびレゾルバステータの相対回転を規制する仮固定部材が、レゾルバロータおよびレゾルバステータを軸方向に位置決めする機能を果たすことができる。
また、上記仮固定部材は磁性体を含み、上記連結具は仮固定部材を磁気吸着可能な永久磁石を含む場合がある（請求項３）。この場合、連結具としての永久磁石の磁力を用いて、容易に仮固定部材をレゾルバから離隔させ、端部材に連結することができる。
【０００９】
また、上記仮固定部材にねじ孔（５４）が形成され、上記連結具は上記ねじ孔にねじ嵌合した固定ねじ（４３Ａ）を含む場合がある（請求項４）。この場合、連結具としての固定ねじを仮固定部材のねじ孔にねじ込むことにより、容易に、容易に仮固定部材をレゾルバから離隔させ、端部材に確実に連結することができる。
また、上記端部材に、上記レゾルバステータを接着するための接着剤（Ａ）を挿入可能な接着剤挿入孔（５３）が形成されている場合がある（請求項５）。この場合、電動モータとレゾルバのゼロ点を一致させた後、外部から接着剤挿入孔を通して接着剤を流し込んで、レゾルバステータをモータハウジングに接着固定することができる。
【００１０】
また、本発明は、上記仮固定部材によって上記レゾルバロータおよび上記レゾルバステータを仮固定した状態で、電動モータに所定の電流を通電して電動モータの電気角を所定の角度に固定することにより、電動モータおよびレゾルバのゼロ点を一致させる工程と、上記端部材の上記連結具挿入孔に外部から挿入した上記連結具によって、上記仮固定部材を上記レゾルバロータおよび上記レゾルバステータから離隔させて上記端部材に連結する工程と、を含む電動モータの製造方法を提供する（請求項６）。この場合、電動モータの組立工程の中で、電動モータの電気角のゼロ点とレゾルバのゼロ点を一致させることができるので、組立後におけるゼロ点補正作業が不要となり、製造コストを安価にすることができる。
【００１１】
なお、上記において、括弧内の英数字は、後述する実施形態における対応構成要素の参照符号を表すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施の形態の電動モータを含む、電動パワーステアリング装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】電動モータの回転軸の軸方向に沿って切断した断面図である。
【図３】電動モータの製造用中間体の断面図であり、電動モータの製造方法の一工程（ゼロ点に仮固定されたレゾルバを組込む工程）を示している。
【図４】電動モータの製造用中間体の断面図であり、電動モータの製造方法の一工程（電動モータとレゾルバのゼロ点を一致させる工程）を示している。
【図５】電動モータの製造用中間体の断面図であり、電動モータの製造方法の一工程（レゾルバステータをモータハウジングに固定する工程）を示している。
【図６】電動モータの製造用中間体の断面図であり、電動モータの製造方法の一工程（仮固定部材をレゾルバから離脱させて端部材に連結する工程）を示している。
【図７】製造が完了した電動モータの要部の断面図である。
【図８】本発明の別の実施の形態の電動モータの製造用中間体の断面図であり、電動モータの製造方法の一工程（仮固定部材をレゾルバから離脱させて端部材に連結する工程）を示している。
【図９】図８の実施の形態において製造が完了した電動モータの要部の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下には、図面を参照して、本発明の実施形態について具体的に説明する。
図１は本発明の一実施の形態の電動モータが適用された電動パワーステアリング装置の概略構成を示す模式図である。図１を参照して、電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）１は、ステアリングホイール等の操舵部材２に連結しているステアリングシャフト３と、ステアリングシャフト３に自在継手４を介して連結された中間軸５と、中間軸５に自在継手６を介して連結されたピニオン軸７と、ピニオン軸７の端部近傍に設けられたピニオン歯７ａに噛み合うラック歯８ａを有して自動車の左右方向に延びる転舵軸としてのラックバー８とを有している。
【００１４】
ピニオン軸７およびラックバー８によりラックアンドピニオン機構からなる転舵機構９が構成されている。ラックバー８は、車体に固定されるハウジング１０内に図示しない複数の軸受を介して直線往復動可能に支持されている。ラックバー８の両端部は、ハウジング１０の両側へ突出し、各端部には、それぞれタイロッド１１が結合されている。各タイロッド１１は対応するナックルアーム（図示せず）を介して対応する転舵輪１２に連結されている。
【００１５】
操舵部材２が操作されてステアリングシャフト３が回転されると、この回転がピニオン歯７ａおよびラック歯８ａによって、自動車の左右方向に沿ってのラックバー８の直線運動に変換される。これにより、転舵輪１２の転舵が達成される。
ステアリングシャフト３は、操舵部材２に連なる入力軸３ａと、ピニオン軸７に連なる出力軸３ｂとに分割されており、これら入、出力軸３ａ，３ｂはトーションバー１３を介して同一の軸線上で相対回転可能に互いに連結されている。
【００１６】
電動モータ１４の出力回転が減速機１５を介してピニオン軸７に伝達され、さらに、ラックバー８の直線運動に変換されて、操舵が補助されるようになっている。
減速機１５は、電動モータ１４により回転駆動される駆動歯車１６と、この駆動歯車１６に噛み合うと共にピニオン軸７に同行回転可能に連結される従動歯車１７とを備える。駆動歯車１６および従動歯車１７としては、例えばウォーム軸とウォームホイールを用いることができる。
【００１７】
トーションバー１３を介する入、出力軸３ａ，３ｂ間の相対回転変位量により操舵トルクＴを検出するトルクセンサ１８が設けられている。また、車速Ｖを検出するための車速センサ１９が設けられ、電動モータ１４のロータの回転角を検出する回転角センサとしてレゾルバ２０が設けられている。これらトルクセンサ１８、車速センサ１９およびレゾルバ２０からの検出信号が、制御部２１に入力されるようになっている。制御部２１では、トルクセンサ１８、車速センサ１９およびレゾルバ２０による検出結果に基づいて、電動モータ１４を駆動制御する。
【００１８】
電動モータ１４は、三相ブラシレスモータであり、そのステータには、ｕ相、ｖ相、ｗ相にそれぞれ対応した巻線（電気子巻線）が組み込まれており、そのロータには、界磁束を発生する永久磁石が固定されている。また、ｖ相電流検出回路２２およびｕ相電流検出回路２３からの出力信号が、制御部２１に入力されるようになっている。制御部２１は、駆動回路２４を介して電動モータ１４を制御する。                                        
【００１９】
駆動回路２４は、例えば電力用ＭＯＳトランジスタ等のスイッチング素子を用いて構成されるＰＷＭ電圧インバータであって、ＥＣＵ２０から与えられるＰＷＭ信号Ｓｕ、Ｓｖ、Ｓｗによって、各スイッチング素子をオン／オフさせることにより、電動モータ１４に印加すべき各相電圧Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗを生成する。
これらの各相電圧Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗが電動モータ１４に印加され、この電圧印加に応じた電動モータ１４の各相ｕ、ｖ、ｗのコイルに電流が流れ、電動モータ１４は、その電流に応じて操舵補助のためのトルクを発生する。
【００２０】
次いで、図２は電動モータの概略断面図を示している。電動モータ１４は、例えばアニミニウム合金製のモータハウジング２５と、モータハウジング２５により軸受２６，２７を介して支持された回転軸２８と、モータハウジング２５に固定されたステータ２９と、回転軸２８と同伴回転するロータ３０と、回転軸２８（ロータ３０）の回転位置を検出する回転角センサとしての上記のレゾルバ２０とを備えている。
【００２１】
モータハウジング２５は、有底筒状のモータハウジング本体３１と、モータハウジング本体３１の一端に連結された環状の端部材３２とを備えている。モータハウジング本体３１の底部には軸受保持部３３が設けられ、上記軸受２６は、その軸受保持部３３に保持され、回転軸２８の一端を回転可能に支持している。また、軸受２７は、端部材３２の内周に設けられた軸受保持部３４によって保持され、回転軸２８の他端を回転可能に支持している。回転軸２８の他端は、図示しない継手を介して、減速機１５の駆動歯車１６と同軸上に同伴回転可能に連結されている。
【００２２】
端部材３２は、外筒３５と、外筒３５の端壁３６から同心に突出する内筒３７とを有する二段筒形状をなしている。外筒３５の一端およびこれに対向するモータハウジング本体３１の一端にそれぞれ形成された対向フランジ３８，３９が突き合わされ、これらの対向フランジ３８，３９は、固定ねじ４０により締結されている。
端部材３２の内筒３７の端壁４１には、連結具挿入孔４２が回転軸２８と平行に貫通形成されており、連結具挿入孔４２に保持された連結具４３によって、仮固定部材４４が端部材３２の内筒３７の端壁４１に連結されている。
【００２３】
レゾルバ２０は、回転軸２８の外周に同伴回転可能に嵌合された環状のレソルバロータ４５と、端部材３２の外筒３５の内周にルーズフィットで嵌合され、レゾルバロータ４５の内周に対向する環状のレゾルバステータ４６とを備えている。
仮固定部材４４は、レゾルバロータ４５およびレゾルバステータ４６に係合することにより、レゾルバロータ４５およびレゾルバステータ４６の相対回転を規制可能である。具体的には、レゾルバロータ４５の外周４５ａおよびレゾルバステータ４６の内周４６ａの対応位置に、それぞれキー溝４７，４８が形成されており、キー溝４７，４８の対は、１または複数設けられている。本実施の形態では、複数対のキー溝４７，４８が設けられている。
【００２４】
仮固定部材４４は、環状の保持体４９と、保持体４９の周方向に等間隔に配置され軸方向に延びる複数のキー５０とを備えている。各キー５０は、それぞれ対応する対のキー溝４７，４８に嵌合可能である。仮固定部材４４のキー５０がレゾルバロータ４５およびレゾルバステータ４６を連結した状態で、レゾルバ２０がゼロ点（出力がゼロになる位置）に仮固定されるようになっている。
【００２５】
また、仮固定部材４４の保持体４９の端面には、仮固定部材４４がレゾルバロータ４５とレゾルバステータ４６を仮固定したときに、レゾルバロータ４５とレゾルバステータ４６を軸方向に位置決めする位置決め部４９ａが設けられている。
連結具４３は、端部材３２の内筒３７の端壁４１の外面に沿わされた環状の保持体５１と、保持体５１から軸方向に延びる複数の連結突起５２とを備えている。端部材３２には、連結具４３の保持体５１を嵌合可能な例えば環状溝からなる座部６０が形成されている。
【００２６】
連結具４３の少なくとも連結突起５２は、永久磁石により形成されている。一方、仮固定部材４４の少なくとも保持体４９は、磁性体により形成されている。本実施の形態では、連結具４３の全体が永久磁石で形成され、仮固定部材４４の全体が磁性体で形成されている。
連結具４３の保持体５１が端部材３２の環状溝６０に嵌合された状態で、端部材３２の連結具挿入孔４２に挿通された永久磁石製の連結突起５２が、仮固定部材４４の磁性体製の保持体４９を磁気吸着し、磁力により、仮固定部材４４が、モータハウジング２５の端部材３２に連結され、保持されている。
【００２７】
端部材３２の外筒３５の端壁３６に、外筒３５の軸方向と平行に延びる接着剤挿入孔５３が貫通形成されており、接着剤挿入孔５３を通してモータハウジング２５の外部から挿入された接着剤によって、レゾルバステータ４６が端部材３２に固定されている。接着剤挿入孔５３は接着剤Ａによって充填され、閉塞されている。
次いで、図３〜図６に基づいて、本電動モータ１４の製造方法を説明する。
【００２８】
図３に示すように、モータハウジング本体３１に端部材３２を組み付ける前の段階で、仮固定部材４４によってレゾルバロータ４５およびレゾルバステータ４６を仮固定し、レゾルバ２０をゼロ点（出力がゼロの状態）に一致させておく。具体的には、仮固定部材４４の各キー５０を、レゾルバスロータ４５およびレゾルバステータ４６の対応するキー溝４７，４８に嵌合させ、ゼロ点に一致させた状態で、レゾルバロータ４５およびレゾルバステータ４６の相対回転を規制する。また、仮固定部材４４の位置決め部４９ａによって、レゾルバロータ４５およびレゾルバステータ４６を軸方向に位置決めする。
【００２９】
次いで、図４に示すように、端部材２８によって保持した軸受２７を回転軸２８に嵌合させるとともに、端部材３２をモータハウジング本体３１に組み付け、端部材３２およびモータハウジング本体３１の対向フランジ３８，３９を突き合わせ、両対向フランジ３８，３９を固定ねじ４０によって締結する。このとき、端部材３２の外筒３５の端壁３６の内面が、レゾルバステータ４６の端面に当接している。また、仮固定部材４４によってレゾルバロータ４５およびレゾルバステータ４６が仮固定され、レゾルバ２０がゼロ点（出力がゼロの状態）に一致した状態にある。
【００３０】
このようにレゾルバ２０がゼロ点に一致している状態で、電動モータ１４に所定の電流を通電して電動モータ１４の電気角を所定の角度に固定することにより、電動モータ１４およびレゾルバ２０のゼロ点を一致させる。例えば、電動モータ１４を電気角を角度１５０°に固定する場合、ｕ相とｖ相に例えばプラス０．５Ｖの電流を流し、ｗ相にマイナス１Ｖの電流を流すようにすればよい。
【００３１】
上記のように電動モータ１４およびレゾルバ２０のゼロ点を一致させた状態で、モータハウジング２５の外部から、端部材３２の接着材挿入孔５３を通して接着剤Ａを流し込む。接着剤挿入孔５３を通して流し込まれた接着剤Ａは、端部材３２の外筒３５の端壁３６の内面とレゾルバステータ４６の端面との間において、図示していないが接着剤挿入孔５３の周囲に若干拡がり、図５に示すように、レゾルバステータ４６を端部材３２に接着固定する。
【００３２】
次いで、図６に示すように、モータハウジング２５の端部材３２に、連結具４３を近づけていき、図７に示すように、各連結突起５２を端部材３２の対応する連結具挿入孔４２に挿入すると、永久磁石である連結具４３によって、磁性体である仮固定治具４４が磁気吸引され、その磁気吸引力によって、仮固定部材４４をレゾルバ２０から離隔させて端部材３２に連結する。これにより、電動モータ１４の製造が完了する。
【００３３】
本実施の形態によれば、電動モータ１４の組立工程において、仮固定部材４４によってゼロ点に仮固定されたレゾルバ２０をモータハウジング２５内に組み込んだ状態で、電動モータ１４に所定の電流を通電して電動モータ１４の電気角を所定の角度に固定する。これにより、電動モータ１４の電気角のゼロ点とレゾルバ２０のゼロ点とを一致させることができる。
【００３４】
次いで、接着剤挿入孔５３から流し込んだ接着剤Ａによって、レゾルバステータ４６をモータハウジング２５の端部材３２に固定した後、外部から端部材３２の連結具挿入孔４２に挿入した連結具４３の磁気吸引力によって、仮固定部材４４をレゾルバ２０から離脱させて端部材３２に連結し、電動モータ１４の組立が完了する。このように、電動モータ１４の組立工程の中で、電動モータ１４の電気角のゼロ点とレゾルバ２０のゼロ点を一致させることができるので、組立後におけるゼロ点補正作業が不要となり、製造コストを安価にすることができる。
【００３５】
また、レゾルバロータ４５およびレゾルバステータ４６の相対回転を規制する仮固定部材４４が、レゾルバロータ４５およびレゾルバステータ４６を軸方向に位置決めする位置決め部４９ａを含んでいるので、仮固定部材４４が、レゾルバロータ４５およびレゾルバステータ４６を軸方向に位置決めする機能を果たすことができる。
また、永久磁石を含む連結具４３の磁気吸引力によって、磁性体を含む仮固定部材４４を容易にレゾルバ２０から離隔させ、端部材３２に連結することができる。
【００３６】
また、端部材３２に接着剤挿入孔５３が形成されているので、電動モータ１４とレゾルバ２０のゼロ点を一致させた後、外部から接着剤挿入孔５３を通して接着剤Ａを流し込んで、レゾルバステータ４６をモータハウジング２５の端部剤３２に、容易に、接着固定することができる。また、これにより、レゾルバロータ４５およびレゾルバステータ４６の芯合わせを不要にできる。
【００３７】
本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、例えば、上記の実施の形態では、永久磁石製の連結具４３を用いたが、これに代えて、連結具として、複数の固定ねじ４３Ａを用い、図８および図９に示すように、各固定ねじ４３Ａを対応する連結具挿入孔４２（ねじ挿通孔として機能）を通して、仮固定部材４４Ａの対応するねじ孔５４にねじ込むことにより、仮固定部材４４Ａを端部材３２側へ引き寄せるようにしてもよい。仮固定部材４４Ａに形成される各座部６０Ａは、それぞれ対応する連結具挿入孔４２を中心とする環状をなしていればよい。本実施の形態のように、連結具として固定ねじ４３Ａを用いた場合、仮固定部材４４Ａを確実に端部材３２に連結（固定）することができる。
【００３８】
その他、本発明の請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００３９】
１４…電動モータ、２０…レゾルバ、２１…制御部、２２…ｕ相電流検出回路、２３…ｖ相電流検出回路、２４…駆動回路、２５…モータハウジング、２８…回転軸、２９…ステータ、３０…ロータ、３１…モータハウジング本体、３２…端部材、３５…外筒、３６…（外筒の）端壁、３７…内筒、３８，３９…対向フランジ、４０…固定ねじ、４１…（内筒の）端壁、４２…連結具挿入孔、４３…連結具、４３Ａ…固定ねじ（連結具）、４４；４４Ａ…仮固定部材、４５…レゾルバロータ、４６…レゾルバステータ、４７，４８…キー溝、４９…（仮固定部材の）保持体、４９ａ…位置決め部、５０…キー、５１…（連結具の）保持体、５２…連結突起、５３…接着剤挿入孔、５４…ねじ孔、６０；６０Ａ…座部、Ａ…接着剤
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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