(57)【要約】【課題】ワイヤハーネスを折り曲げることなく軸方向に配線可能なモータを提供し、モータの小型化や信頼性向上と共に、製品コストの削減を図る。【解決手段】電動パワーステアリング装置等に使用されるモータ１１のブラケット２５の一端側端面２５ａに、ブラシ２３と電気的に接続されたワイヤハーネス３３が出力軸１２方向に沿って引き出される給電部３１を設ける。給電部３１は、ブラシホルダユニット２４に設けられ方向に沿って延びる給電端子４４と、端面２５ａに開口し給電端子４４が収容される接続孔３７と、接続孔３７に取り付けられジョイント端子３４を備えるターミナルユニット３２と、ターミナルユニット３２と端面２５ａとの間に介設されるＯリング４３とを備える。端面２５ａには印籠嵌合部２９が設けられ、モータ１１はギヤボックスに位置決めされて固定される。【選択図】　　　図２
2004007891.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端側から出力軸が突出し、他端側にブラシを収容したブラシホルダが取り付けられるブラケットを有してなるモータであって、
前記ブラケットの一端側端面に、前記ブラシと電気的に接続された給電用配線が前記出力軸方向に沿って引き出される給電部を設けたことを特徴とするモータ。
【請求項２】
請求項１記載のモータにおいて、前記給電部は、前記ブラシホルダに前記ブラシと電気的に接続されて設けられ、その端部が前記出力軸方向に沿って前記一端側端面方向に延びる給電端子と、前記ブラケットの前記一端側端面に開口し、前記ブラケットの他端側から前記給電端子が収容される接続孔と、前記接続孔に取り付けられ前記ブラケットの前記一端側端面に固定され、前記給電用配線と接続されると共に前記給電端子と嵌合するジョイント端子を備えるターミナルと、前記ターミナルと前記ブラケットの前記一端側端面との間に介設され前記一端側端面における前記ターミナルと前記ブラケットとの間の気密性を保持するＯリングとを有することを特徴とするモータ。
【請求項３】
請求項１または２記載のモータにおいて、前記ブラケットの一端側端面に、前記給電部と共に、出力軸が接続され前記モータの回転が伝達される被動装置と嵌合する印籠結合部を設けたことを特徴とするモータ。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか１項に記載の給電部構造において、前記モータは電動パワーステアリング装置用のモータであること特徴とするモータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ブラシホルダを収容したブラケットから給電用配線が引き出される形態のモータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
電動パワーステアリング装置（以下、ＥＰＳと略記する）用の小型モータでは、ワイヤハーネス（電線）を介してバッテリからモータに電力を供給している。図４はＥＰＳに使用されるモータの構成を示す説明図である。図４に示すように、モータ５１では、ワイヤハーネス５２はブラケット５３の外周面から引き出される。ＥＰＳでは、車軸近傍に配置されるという取付環境からモータを完全防水する必要があり、ワイヤハーネス５２はゴムグロメット５４を用いてブラケット５３に取り付けられる。
【０００３】
ワイヤハーネス５２はブラケット５３から径方向に引き出された後、引き回し方向が軸方向の場合、図４のようにゴムグロメット５４の先ですぐに折り曲げられる。配線方向がギヤボックス５７側の場合には、通常、ギヤボックス５７はモータ５１の印籠嵌合部６１方向にある長さ延びているため、ギヤボックス５７に沿って配線されクランプ５８にて固定される。また、モータ５１側に配線を行う場合には、ワイヤハーネス５２は、図４に破線にて示したように、折り曲げられた後、ヨーク５６にテープ５９にて固定される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなモータ５１では、ワイヤハーネス５２が径方向に引き出される形態となるため、ワイヤハーネス５２を軸方向に引き回す場合、モータ５１の占有する空間がワイヤハーネス折曲部５５の分だけ大きくなる。ここで、ブラケット５３とそれに固定されるヨーク５６との間の気密性を確保し得るブラケット５３の最小半径をＡとすると、ワイヤハーネス５２を取り付けるための必要最小半径は、ワイヤハーネス折曲部５５を含むためＡ＋αとなる。すなわち、モータ周辺においてα分だけ余分なスペースが必要となり、モータ小型化の妨げとなるという問題があった。
【０００５】
一方、ワイヤハーネス５２を折り曲げて軸方向に配線すると、その取り回し方によっては、ゴムグロメット５４とブラケット５３との間、あるいはゴムグロメット５４とワイヤハーネス５２との間に隙間が生じる可能性がある。また、ワイヤハーネス折曲部５５にて折り曲げられたワイヤハーネス５２をクランプ５８にて固定すると、ワイヤハーネス５２の曲げＲやクランプ位置の管理が難しく、前述同様、ゴムグロメット−ブラケット間やゴムグロメット−ワイヤハーネス間に無理な力が加わり、気密不良となる可能性がある。
【０００６】
そこで、シール性の低下を防止しモータ５１の信頼性を確保するため、状況によってはゴムグロメット５４の周囲をシール材にて補修する必要が生じる。このため、シール材の費用や加工工数の分、製品コストが増大するという問題があった。特に、シリコン系のシール材では、硬化時間が長いため、製造上における管理項目が増加しコストアップの要因ともなっていた。
【０００７】
本発明の目的は、ワイヤハーネスを折り曲げることなく軸方向に配線可能なモータを提供し、モータの小型化や信頼性向上と共に、製品コストの削減を図ることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明のモータは、一端側から出力軸が突出し、他端側にブラシを収容したブラシホルダが取り付けられるブラケットを有してなるモータであって、前記ブラケットの一端側端面に、前記ブラシと電気的に接続された給電用配線が前記出力軸方向に沿って引き出される給電部を設けたことを特徴とする。
【０００９】
本発明のモータにあっては、ワイヤハーネスが径方向ではなく軸方向に引き出される形態となるため、ワイヤハーネスを折り曲げることなく軸方向に配線できる。従って、モータの必要最小半径を小さくすることができると共に、モータ周辺の余分なスペースが不要となり、モータの小型化が図られる。
【００１０】
前記モータにおいて、前記給電部を、前記ブラシホルダに前記ブラシと電気的に接続されて設けられ、その端部が前記出力軸方向に沿って前記一端側端面方向に延びる給電端子と、前記ブラケットの前記一端側端面に開口し、前記ブラケットの他端側から前記給電端子が収容される接続孔と、前記接続孔に取り付けられ前記ブラケットの前記一端側端面に固定され、前記給電用配線と接続されると共に前記給電端子と嵌合するジョイント端子を備えるターミナルと、前記ターミナルと前記ブラケットの前記一端側端面との間に介設され前記一端側端面における前記ターミナルと前記ブラケットとの間の気密性を保持するＯリングとを備えた構成としても良い。
【００１１】
これにより、ターミナルをブラケットに固定することによりワイヤハーネスを配線できるので、給電部の耐久性向上が図られる。また、給電部におけるゴムグロメットの使用を廃することができるため、ワイヤハーネスの取り回しによりゴムグロメットとブラケットとの間に隙間が生じシール性が低下することがない。このため、給電部をシール材にて補修する必要がなくなり、シール材の費用や加工工数を削減でき、製品コストの低減が図られる。
【００１２】
また、前記モータにおいて、前記ブラケットの一端側端面に、前記給電部と共に、前記出力軸が接続され前記モータの回転が伝達される被動装置と嵌合する印籠結合部を設けても良い。給電部と印籠嵌合部を同じ面に設けることにより、軸方向に延びるワイヤハーネスを垂直クランプにて固定でき、更なる信頼性向上が図られる。
【００１３】
さらに、前記モータを、電動パワーステアリング装置用のモータとして用いても良い。当該モータを用いることにより、電動パワーステアリング装置の耐久性や信頼性が向上すると共に、装置コストの低減を図ることが可能となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の一実施の形態であるモータの外観を示す側面図、図２は図１のモータの断面図、図３は図１のモータの正面図である。図１のモータ１１通常の電磁モータであり、電動パワーステアリング装置の駆動源として使用される。モータ１１は円筒状のヨーク１５を有しており、その内面には複数の界磁永久磁石１６が固定されている。界磁永久磁石１６の内側には、アーマチュア１７が回転自在に配設されている。アーマチュア１７は、軸方向に延びる複数のスロット１８を有するコア１９と、スロット１８に巻回された巻線２０とを備えている。アーマチュア１７は出力軸１２に固定され、ベアリング２１ａ，２１ｂにて回転自在に支持されている。
【００１５】
アーマチュア１７の図２において左側には整流子２２が設けられている。整流子２２は、出力軸１２に固定され、その表面にはブラシ２３が当接している。ブラシ２３は、ブラシホルダユニット２４内に保持されている。ブラシホルダユニット２４は、ブラケット２５の端面２５ｂ（他端側端面）側に収容され、ねじ２６にてブラケット２５に固定されている。ブラケット２５は、ボルト２７によりヨーク１５と結合されている。
【００１６】
出力軸１２は、ギヤボックス４５の入力軸４６とジョイント２８によって接続される。ブラケット２５の端面２５ａ中央には印籠嵌合部２９が突出形成されており、印籠嵌合部２９はギヤボックス４５側の取付孔４７と嵌合される。印籠嵌合部２９と取付孔４７によってギヤボックス４５とモータ１１との間を位置決めした上で、両者はボルト等によって固定される。出力軸１２の回転はギヤボックス４５内にて適宜減速された後、ステアリングコラムのピニオン部に伝達される。ステアリングコラムの回転動作は、ラックアンドピニオン型のステアリングギア部においてタイロッドの往復動作に変換され、操向車輪の転舵が行われる。モータ１１は、運転者がハンドルを操作すると、その操舵角や車両走行速度等に従って駆動される。これにより、モータ１１から操舵補助力が供給され、運転者は小さな力でハンドルを操作することが可能となる。
【００１７】
モータ１１では、ブラケット２５の端面２５ａ（一端側端面）に給電部３１が設けられている。給電部３１にはターミナルユニット３２が取り付けられており、ターミナルユニット３２からはワイヤハーネス（給電用配線）３３が軸方向に引き出されている。すなわち、給電部３１では、ワイヤハーネス３３が径方向ではなく軸方向に引き出される形態となる。このため、ワイヤハーネス３３を折り曲げることなく軸方向に配線でき、折曲部が存在しない分だけモータ１１の必要最小半径を小さくすることができる。従って、モータ１１をブラケット２５の半径（２Ａ）に収めることができ、モータ周辺の余分なスペースが不要となり、モータの小型化を図ることが可能となる。
【００１８】
ターミナルユニット３２内にはワイヤハーネス（給電用配線）３３と接続されたジョイント端子３４が収容されている。ターミナルユニット３２のユニット本体３５端部にはゴムシールド３６が気密に取り付けられており、ゴムシールド３６にはワイヤハーネス３３が気密に挿通されている。これによりターミナルユニット３２の内部は、いわゆる防水コネクタと同様に外気に対し気密状態となり、ジョイント端子３４はターミナルユニット３２内に気密に収容される。
【００１９】
ターミナルユニット３２は、ゴムの締め代によってワイヤハーネス３３をシールする構造ではなく、ゴムシールド３６によって気密性を保持する構成となっている。このため、ワイヤハーネス３３を引き回すレイアウトさえ確保できれば、ゴムシールド３６を適宜交換することにより、どのようなサイズのワイヤハーネス３３でも取り付けることができ、芯線径を増大の要請にも容易に応えることができる。
【００２０】
ブラケット２５には、軸方向に沿って接続孔３７が形成されている。接続孔３７はブラケット２５を貫通し、端面２５ａに開口する。接続孔３７には、端面２５ａからユニット本体３５先端の嵌合部３８が挿入される。ユニット本体３５には、図３に示すように接合部３９が突出形成されており、ボルト４１にて端面２５ａに固定される。接合部３９の端面４２には、接続孔３７の開口を取り囲むようにＯリング４３が取り付けられている。Ｏリング４３により、ターミナルユニット３２は端面２５ａに気密状態で固定される。この際、Ｏリング４３は平坦な端面２５ａに圧接されるため、Ｏリング４３のみによる信頼性の高いシンプルな構造にてターミナルユニット３２をブラケット２５に気密に固定できる。
【００２１】
一方、接続孔３７の端面２５ｂ側には、ブラシ２３に電気的に接続された給電端子４４が挿入されている。給電端子４４は、ブラシホルダユニット２４と一体に成形された端子板の端部に設けられている。端子板はピグテールを介してブラシ２３と接続されており、給電端子４４はこれによりブラシ２３と電気的に接続される。給電端子４４は、ブラシホルダユニット２４から直角に立ち上がり、出力軸１２の延伸方向（軸方向）に沿って端面２５ａ側に延び、接続孔３７内に収容されている。
【００２２】
ターミナルユニット３２をブラケット２５に取り付けると、ブラケット２５側の給電端子４４と、ターミナルユニット３２側のジョイント端子３４が嵌合する。この際、部品の挿入作業とボルト止めにて接続作業をが完了するため、給電部３１における組付作業は至って簡単であり、作業工数の削減が図られる。また、ターミナルユニット３２をブラケット２５にボルト止めするため、給電部３１の耐久性向上も図られる。さらに、給電部３１にはゴムグロメットが使用されていないため、ワイヤハーネス３３の取り回しによりゴムグロメットとブラケット２５との間に隙間が生じシール性が低下することがない。従って、給電部３１をシール材にて補修する必要がなくなり、シール材の費用や加工工数を削減でき、製品コストの低減を図ることができる。
【００２３】
給電部３１では、給電端子４４が雄側、ジョイント端子３４が雌側となっており、図２に示すように、給電端子４４をジョイント端子３４に挿入する形で両者は接続される。これによりワイヤハーネス３３とブラシ２３とが電気的に接続され、バッテリからワイヤハーネス３３を介してモータ１１に電力供給を行うことが可能になる。
【００２４】
このように給電部３１では、端子挿入方式による接続を採用しているため、簡単かつ確実に電気的接続を行うことができると共に、給電部３１におけるスポット溶接が不要となり、品質安定性の向上を図ることが可能となる。特に、芯線径増大に伴うスパッタ発生を考慮する必要がないため、技術的な問題点がなく、管理項目の増加も抑えられ、芯線径増大時のコスト低減が図られる。
【００２５】
なお、スポット溶接にてワイヤハーネス３３を給電端子４４に接続すると、ワイヤハーネス３３が＋と−で長さが違う場合など、ハーネスを間違えて取り付けてしまうとそれを修正することができないが、給電部３１ではその心配もない。この場合、ターミナルユニット３２とブラケット２５との間に嵌合部を設け、正規方向以外では両者が組み付けられないようにしておけば、ワイヤハーネスの組み付けを誤ることを未然に防止することも可能である。
【００２６】
このようにしてターミナルユニット３２をブラケット２５に取り付けた後、クランプ４８を用いてワイヤハーネス３３をギヤボックス４５の側部に固定する。当該モータ１１では、給電部３１と印籠嵌合部２９が同じ面に設けられているためハーネスが斜行せず、軸方向に延びるワイヤハーネス３３を垂直クランプにて固定できる。従って、ワイヤハーネス５２の曲げＲの管理が不要となりクランプ位置の管理も容易となると共に、ハーネスクランプとしては理想的な垂直クランプが可能となり、ワイヤハーネス３３の保持性が向上し、更なる信頼性向上が図られる。
【００２７】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
例えば、前述の実施の形態では本発明によるモータを電動パワーステアリング装置用モータに適用した例を示したが、他の回転電機にそれを適用することも可能である。例えば、自動車用の他の車載モータや発電機、産業機械、家電製品、ＩＴ機器等に使用されるモータ、発電機等にも本発明のモータは有効である。
【００２８】
【発明の効果】
本発明のモータによれば、ブラケットの一端側端面に、ワイヤハーネスが軸方向に沿って引き出される給電部を設けたので、ワイヤハーネスを折り曲げることなく軸方向に配線でき、モータの必要最小半径を小さくすることができる。従って、ワイヤハーネス屈曲部のようなモータ周辺の余分なスペースが不要となり、モータの小型化が図られる。
【００２９】
また、給電部を、ブラシホルダに設けた軸方向に沿って延びる給電端子と、ブラケットの一端側端面に開口し給電端子が収容される接続孔と、接続孔に取り付けられワイヤハーネスと接続されると共に給電端子と嵌合するジョイント端子を備えるターミナルユニットと、ターミナルユニットとブラケット一端側端面との間に介設されるＯリングとを備える構成とすることにより、ターミナルをブラケットに固定することによりワイヤハーネスを配線できるので、給電部の耐久性向上が図られる。また、給電部におけるゴムグロメットの使用を廃することができるため、ワイヤハーネスの取り回しによりゴムグロメットとブラケットとの間に隙間が生じシール性が低下することがなく、給電部をシール材にて補修する必要がなくなり、シール材の費用や加工工数を削減でき、製品コストの低減が図られる。
【００３０】
さらに、給電部と印籠嵌合部を同じブラケットの一端側端面に設けたので、軸方向に延びるワイヤハーネスを垂直クランプを用いて固定できる。従って、ハーネスクランプとしては理想的な垂直クランプが可能となり、ワイヤハーネスの保持性が向上し、更なる信頼性向上が図られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態であるモータの外観を示す側面図である。
【図２】図１のモータの断面図である。
【図３】図１のモータの正面図である。
【図４】ＥＰＳに使用される従来のモータの構成を示す説明図である。
【符号の説明】
１１　　モータ
１２　　出力軸
１５　　ヨーク
１６　　界磁永久磁石
１７　　アーマチュア
１８　　スロット
１９　　コア
２０　　巻線
２１ａ，２１ｂ　　ベアリング
２２　　整流子
２３　　ブラシ
２４　　ブラシホルダユニット
２５　　ブラケット
２５ａ　一端側端面
２５ｂ　他端側端面
２６　　ねじ
２７　　ボルト
２８　　ジョイント
２９　　印籠嵌合部
３１　　給電部
３２　　ターミナルユニット
３３　　ワイヤハーネス
３４　　ジョイント端子
３５　　ユニット本体
３６　　ゴムシールド
３７　　接続孔
３８　　嵌合部
３９　　接合部
４１　　ボルト
４２　　端面
４３　　Ｏリング
４４　　給電端子
４５　　ギヤボックス
４６　　入力軸
４７　　取付孔
４８　　クランプ
５１　　モータ
５２　　ワイヤハーネス
５３　　ブラケット
５４　　ゴムグロメット
５５　　ワイヤハーネス折曲部
５６　　ヨーク
５７　　ギヤボックス
５８　　クランプ
５９　　テープ
６１　　印籠嵌合部
【図１】
2004007891.tif 000003
【図２】
2004007891.tif 000004
【図３】
2004007891.tif 000005
【図４】
2004007891.tif 000006