(57)【要約】【課題】モータハウジングに固定子を容易に固定することができ、振動や外部からの衝撃等によるモータハウジングと固定子との固定の緩みを防止することができるブラシレスモータを提供する。【解決手段】モータハウジング２の内周面に凹部５３を設け、モータハウジング２内に固定される固定子３の凹部５３に対応する部位にスキュー角を有する溝５０を設け、これら凹部５３と溝５０とに固定子３の回り止めとなる回り止め部材６０を介装した。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータハウジングの内周面に第一凹部を設け、前記モータハウジング内に固定される固定子の前記第一凹部に対応する部位にスキュー角を有する第二凹部を設け、これら第一凹部と第二凹部とに前記固定子の回り止めとなる回り止め部材を介装したことを特徴とするブラシレスモータ。
【請求項２】
前記回り止め部材は、前記第一凹部に嵌合する第一部材と、前記第二凹部に嵌合する第二部材とが一体成形されたものであることを特徴とする請求項１に記載のブラシレスモータ。
【請求項３】
前記固定子を構成する固定子鉄心の径方向に延びるティース部をスキューさせたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のブラシレスモータ。
【請求項４】
前記固定子鉄心を軸線に沿って周方向に分割可能としたことを特徴とする請求項１〜請求項３の何れかに記載のブラシレスモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、固定子の回り止め部材を備えたブラシレスモータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ブラシレスモータは、マグネットが設けられている回転子と、コイルが巻装されている固定子鉄心を有する固定子とで構成され、コイルへの通電制御を行うことで回転子を回転させるようになっている。
ここで、ブラシレスモータには、回転ムラに起因する振動を抑制するために、固定子鉄心のティース部を軸方向に対して捩れつつ傾斜するように所定のスキュー（ｓｋｅｗ）角を有するように構成したものがある。このような固定子鉄心には、プレス加工によって略環状に打ち抜いた電磁鋼板を周方向に少しずつずらしながら積層したものが用いられる。このようにすることで、軸方向に対して傾斜するティース部を一体的に製造することができる。
【０００３】
また、この種の固定子鉄心では、ティース部にコイルを巻装しやすくするために、ティース部を含む積層鉄心を軸線方向に沿って周方向に分割したものがある。このようにすることで、分割された積層鉄心毎にコイルを巻装してから固定子鉄心を組立てることができるため、固定子鉄心に形成される空間に対するコイルの占積率を向上させることができる（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−３３９８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述の従来技術にあっては、モータハウジング内に固定子を固定するために、モータハウジング内に固定子を圧入したり、接着したりするようになっている。
しかしながら、固定子を圧入してモータハウジングに固定する場合には、圧入用の設備が必要となるだけでなく、圧入代を管理するために固定子やモータハウジングに高精度な加工を行う必要があるという課題がある。
また、圧入固定や、接着固定では振動や外部からの衝撃等によって、モータハウジングと固定子との固定が緩んでしまうおそれがあるという課題がある。
【０００５】
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、モータハウジングに固定子を容易に固定することができ、振動や外部からの衝撃等によるモータハウジングと固定子との固定の緩みを防止することができるブラシレスモータを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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、モータハウジングの内周面に第一凹部を設け、前記モータハウジング内に固定される固定子の前記第一凹部に対応する部位にスキュー角を有する第二凹部を設け、これら第一凹部と第二凹部とに前記固定子の回り止めとなる回り止め部材を介装したことを特徴とする。
この場合、請求項２に記載した発明のように、前記回り止め部材は、前記第一凹部に嵌合する第一部材と、前記第二凹部に嵌合する第二部材とが一体成形されたものであってもよい。
【０００７】
請求項３に記載した発明は、前記固定子を構成する固定子鉄心の径方向に延びるティース部をスキューさせたことを特徴とする。
【０００８】
請求項４に記載した発明は、前記固定子鉄心を軸線に沿って周方向に分割可能としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、モータハウジングと固定子との間に回り止め部材を介装することで、モータハウジングに固定子を容易に固定することができる。また、回り止め部材を用いて固定するため、振動や外部からの衝撃によるモータハウジングと固定子との固定の緩みを防止することができる。
【００１０】
さらに、固定子に設けられた第二凹部がスキュー角を有する形状となっており、これに対応するように形成された回り止め部材を設けることによって固定子の回転方向への移動を規制することができるだけでなく、固定子がスラスト方向（ブラシレスモータの軸方向）へ移動するには第二凹部のスキュー角に沿って捩れながら移動する必要があり、結果的にスラスト方向への移動も規制することができる。このため、確実にモータハウジングに固定子を固定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
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、ブラシレスモータ１は、モータハウジング２に嵌合された固定子３と、固定子３に対して回転自在に設けられた回転子４とを有するブラシレスタイプのモータであって、例えば、電動パワーステアリング（ＥＰＳ；Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｐｏｗｅｒ  Ｓｔｅｅｒｉｎｇ）に用いられるものである。
モータハウジング２は、有底筒形状を有し、筒状部分の周壁２Ｂに固定子３が嵌合されている。モータハウジング２のエンド部（底部）２Ａには、中央部に軸受け５が圧入されている。この軸受け５には、回転子４の回転軸６が回転自在に支持されている。モータハウジング２の開口部５２は、ブラケット７で閉塞されている。
【００１２】
固定子３は、略円筒状の固定子鉄心１０を有し、固定子鉄心１０に絶縁部材１１を装着してからコイル１２を巻装してある。回転子４は、回転軸６に磁石１３と、位置検出用のレゾルバ１４のレゾルバ回転子１４Ａとを順番に配置してある。磁石１３は、周方向に磁極が順番に変わるように着磁されている。
【００１３】
ブラケット７は、円盤形状を有し、中央部に孔２０が形成されている。孔２０内には、軸受け２１が圧入固定されており、軸受け２１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固定子１４Ｂがレゾルバ回転子１４Ａの位置に合わせて固定されており、回転軸６と一体に回転するレゾルバ回転子１４Ａの回転位置を検出可能になっている。
【００１４】
また、ブラケット７のモータハウジング２側には、ターミナル２２が複数配設されている。ターミナル２２は、固定子３側のコイル１２の固定子巻線と、ブラケット７の外周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。この他にブラケット７の外周部には、ブラシレスモータ１を固定するときに使用されるボルト孔２４が突設されている。
【００１５】
ここで、固定子鉄心１０は、周方向に分割可能な分割コア方式が用いられている。図２、図３に示すように、固定子鉄心１０から分割された積層鉄心片３０は、プレス加工等によって打ち抜かれた金属板２９を軸方向に複数枚積層したものであって、周方向に延びるコア本体３１を有する。コア本体３１は、固定子鉄心１０の環状の磁路を形成する部分であり、且つモータハウジング２の内周面に嵌合する部分である。コア本体３１は、固定子鉄心１０の長手方向（軸方向）に対して捩れつつ傾斜するように所定のスキュー角ａを有している。コア本体３１の周方向の両端部は、他の積層鉄心片３０に圧入によって連結される連結部３２Ａ，３２Ｂになっている。一方の連結部３２Ａは凸形状を有し、他方の連結部３２Ｂは連結部３２Ａを受け入れ可能な凹形状を有している。
【００１６】
コア本体３１の内周側には、周方向略中央から突極であるティース部３３が径方向で回転中心に向かって一体に延設されている。このティース部３３もコア本体３１と同様にスキューしている。ティース部３３の内周側の端部は、周方向に延びる内周部３４になっている。内周部３４の内周面には、２条の凹部３５がティース部３３と同じスキュー角度で形成されており、２条の凹部３５によって１つの積層鉄心片３０に対して３つのティースが形成されている。
コア本体３１の外周側には、周方向略中央にコア本体３１の長手方向（図２における上下方向）全体に渡って溝５０が形成されている。この溝５０もコア本体３１と同様にスキューしている。溝５０は断面コの字状に形成されたものであって、コア本体３１の外周面に沿う方向に形成された底壁５１Ａと、底壁５１Ａから立ち上がる一対の側壁５１Ｂ，５１Ｂを有している。
【００１７】
一方、図４に示すように、モータハウジング２の開口部５２には、コア本体３１の溝５０に対応する部分に凹部５３が複数形成されている。この凹部５３は、平面視略五角形状に形成されたものであって、モータハウジング２の周壁２Ｂに沿う方向に形成された周壁５４Ａと、モータハウジング２の長手方向に沿う一対の側壁５４Ｂ，５４Ｂと、一方の側壁５４Ｂからモータハウジング２のエンド部２Ａに向かって斜めに延出する斜壁５４Ｃと、これら斜壁５４Ｃと他方の側壁５４Ｂとに跨る底壁５４Ｄとを有している。したがって、凹部５３は、モータハウジング２のエンド部２Ａに向かうにしたがい、先細りになるように形成されている。尚、斜壁５４Ｃの傾斜角度ｂは、コア本体３１に形成された溝５０に沿う角度になっている。
【００１８】
図５、図６に示すように、モータハウジング２に形成された凹部５３と、固定子鉄心１０のコア本体３１に形成された溝５０には、モータハウジング２に固定子３を固定するための回り止め部材６０が介装されている。
回り止め部材６０は、モータハウジング２に形成されている凹部５３の形状に対応する第一部材６１と、コア本体３１に形成されている溝５０の形状に対応する第二部材６３とが一体成形されたものである。
【００１９】
第一部材６１は、平面視略五角形状に形成された板状の部材であって、凹部５３上を上下左右方向に移動可能な大きさに設定されている。第一部材６１は、モータハウジング２の凹部５３の側壁５４Ｂに沿う方向に形成された側面６２Ａ，６２Ａと、斜壁５４Ｃに沿う方向に形成された斜面６２Ｂと、底壁５４Ｄに沿う方向に形成された底面６２Ｃを有している。また、第一部材６１の厚さ方向の寸法Ｅ１は、凹部５３の深さ方向の寸法Ｅ２よりも小さく設定されている。
【００２０】
一方、第二部材６３は、断面略矩形に形成されたものであって、コア本体３１の溝５０に対応して傾斜している斜部６４と、斜部６４の上端から凹部５３の側壁５４Ｂに沿うように形成された立ち上がり部６５とを有している。すなわち、回り止め部材６０は、上面視略Ｌ字状に形成されている。斜部６４及び立ち上がり部６５の幅方向の寸法Ｅ３は、溝５０の幅方向の寸法Ｅ４よりも小さく設定されている。
また、回り止め部材６０の厚さ方向の寸法Ｅ５は、モータハウジング２の凹部５３の深さ方向の寸法Ｅ２、コア本体３１の溝５０の深さ方向の寸法Ｅ６及びモータハウジング２とコア本体３１との間のクリアランスＣを合わせた寸法よりも小さく設定されている。
【００２１】
次に、回り止め部材６０を用いたモータハウジング２と固定子３の固定方法を図７、図８に基づいて説明する。
図７に示すように、まず、モータハウジング２に固定子３を嵌合する。このとき、モータハウジング２に形成された凹部５３の斜壁５４Ｃと固定子鉄心１０に形成された溝５０の側壁５１Ｂとが同一線上になるように嵌合する。
【００２２】
次に、回り止め部材６０をモータハウジング２の開口部５２側から挿入する（図７参照）。このとき、回り止め部材６０の第一部材６１を凹部５３の周壁５４ａに当接させると共に、回り止め部材６０の斜部６４を凹部５３の斜壁５４Ｃに当接させる。そして、凹部５３の斜壁５４Ｃに回り止め部材６０を沿わせながら固定子３に向かって（図７における矢印Ｄ方向に向かって）移動させる。
【００２３】
すると、凹部５３と溝５０との間に回り止め部材６０が挿入される。回り止め部材６０は、その底面６２Ｃと凹部５３の底壁５４Ｄが当接するまで固定子鉄心１０に押込まれ、凹部５３と溝５０とに介装した状態となる（図８参照）。このとき、凹部５３に回り止め部材６０の第一部材６１が嵌合した状態、つまり、回り止め部材６０の側面６２Ｂと凹部５３の側壁５４Ｂとが、回り止め部材６０の斜面６２Ｂと凹部５３の斜壁５４Ｃとがそれぞれ当接した状態となっている。また、回り止め部材６０の斜部６４は、固定子鉄心１０の溝５０に嵌合した状態、つまり、溝５０内にほぼ収納された状態となっている。
【００２４】
そして、この状態で回り止め部材６０と凹部５３及び溝５０との間に接着剤等を塗布し、回り止め部材６０を固定する。このように、接着剤を塗布することによって回り止め部材６０が凹部５３及び溝５０から抜け出てしまうことを防止する。
尚、接着剤を塗布するタイミングは、回り止め部材６０を凹部５３及び溝５０に嵌合した後でもよいし、回り止め部材６０の凹部５３及び溝５０に対応する外面に予め接着剤を塗布してもよい。また、接着剤を用いずに、コイル１２をコーティングするコーティング材を用いて回り止め部材６０を固定してもよい。すなわち、モータハウジング２に固定子３を固定した後、コイル１２にコーティング材を塗布する工程があるが、このついでに回り止め部材６０にコーティング材を塗布すれば回り止め部材６０を固定することができる。このようにすれば、作業工程の短縮化を図ることができる。
【００２５】
したがって、上述の実施形態によれば、固定子３が回転方向に移動しようとしても回り止め部材６０と溝５０とが、また、回り止め部材６０と凹部５３とがそれぞれ干渉するため、固定子３の回転方向への移動を規制することができる。
また、コア本体３１の溝５０がスキュー角を有し、これに対応するように回り止め部材６０の第二部材６３が形成されているため、固定子３がスラスト方向（ブラシレスモータ１の軸方向）へ移動するには第二部材６３に沿うように捩れながら移動する必要がある。しかしながら、固定子３は、回転方向への移動が規制されているため、結果的にスラスト方向への移動も規制されることになる。
よって、モータハウジング２内に固定子３を確実に固定することができ、例えブラシレスモータ１に振動や外部からの衝撃が加わったとしても、モータハウジング２と固定子３との固定の緩みを防止することができる。
【００２６】
さらに、上述したように回り止め部材６０を用いてモータハウジング２に固定子３を固定するため、単に固定子３をモータハウジング２に圧入固定したり、接着固定したりするのではなく、機械的に固定子３をモータハウジング２に固定することになる。このため、モータハウジング２への固定子３の固定を例えば接着剤と回り止め部材６０とを併用して行うことも可能になり、フェールセーフ（ｆａｉｌ  ｓａｆｅ）機能を安価に付加することができる。
ここで、フェールセーフとは、部品やシステムなどの故障が確実に安全側のものとなること、又は少なくともほぼ確実に安全側のものとなる（すなわち、危険側の故障の可能性が極めて低い）ことを意味する。
【００２７】
そして、モータハウジング２に形成された凹部５３と、固定子鉄心１０のコア本体３１に形成された溝５０とに回り止め部材６０を嵌合するだけでモータハウジング２に固定子３を固定することができる。このため、モータハウジング２に固定子３を圧入する必要がなくなり、圧入用の設備が不要になるだけでなく、圧入代を管理するために固定子３やモータハウジング２に高精度な加工を行う必要がなくなる。よって、加工費を低減させることが可能になる。
【００２８】
また、凹部５３の周壁５４Ａと、斜壁５４Ｃとが回り止め部材６０を凹部５３及び溝５０との間に挿入する際のガイドとして機能するため、回り止め部材６０を容易に凹部５３及び溝５０に嵌合することができる。このため、作業効率を向上させることができる。
さらに、回り止め部材６０が単純な形状となっているため、例えば、焼結等で作成することが可能となり、回り止め部材６０を作成するためのコストを抑えることができる。
そして、モータハウジング２の凹部５３も単純な形状となっているため、例えば、モータハウジング２をアルミダイキャスト等で作成する場合においては、切削レスで凹部５３を形成することが可能となり、凹部５３を形成するためのコストを抑えることができる。
【００２９】
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、モータハウジング２の開口部５２に複数の凹部５３が形成されている場合について説明したが、これに限られるものではなく、コア本体３１の溝５０に対応する部分のうちの少なくとも１箇所に凹部５３が形成されていればよい。
【００３０】
さらに、上述の実施形態では、モータハウジング２に固定子３を嵌合させた後、モータハウジング２に形成された凹部５３と、固定子鉄心１０のコア本体３１に形成された溝５０とに回り止め部材６０を嵌合する場合について説明したが、回り止め部材６０の取り付け手順はこれに限られるものではなく、予めコア本体３１の溝５０に回り止め部材６０を取り付けた後、固定子３をモータハウジング２に嵌合してもよい。
【００３１】
そして、上述の実施形態では、コア本体３１の外周側に溝５０がコア本体３１の長手方向全体に渡って形成されている場合について説明したが、溝５０が形成される部位はこれに限られるものではなく、モータハウジング２の凹部５３に対応する部位、つまり、回り止め部材６０の斜部６４を嵌合させることができるだけの溝５０が形成されていればよい。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施形態におけるブラシレスモータの構成を示す断面図である。
【図２】本発明の実施形態における固定子鉄心の斜視図である。
【図３】本発明の実施形態における積層鉄心片の斜視図である。
【図４】本発明の実施形態におけるモータハウジングの断面斜視図である。
【図５】本発明の実施形態における回り止め部材の組付け状態を示す拡大断面図である。
【図６】本発明の実施形態における回り止め部材の斜視図である。
【図７】本発明の実施形態における回り止め部材の組付け手順を示す説明図である。
【図８】本発明の実施形態における回り止め部材の組付け手順を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３３】
１  ブラシレスモータ
２  モータハウジング
２Ｂ  周壁
３  固定子
１０  固定子鉄心
３０  積層鉄心片
３３  ティース部
５０  溝（第二凹部）
５３  凹部（第一凹部）
６０  回り止め部材
６１  第一部材
６３  第二部材
【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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