(57)【要約】【課題】  ウェーブワッシャ等の部品を省略しても、モータの支持固定具の経時的な損傷を防止できるようにして、コスト低減を図ることを目的とする。【解決手段】  本発明に係るモータの支持構造は、被固定部材１７の凹部１７ｈにモータ３０を後端側から軸方向に挿入し、そのモータ３０の前端部を支持固定具３４ｆにより凹部１７ｈの開口周縁１７ｅに固定する構成のモータの支持構造であって、モータ３０は、そのモータ３０の外周面と凹部１７ｈの内周面との間に隙間が形成されるように、凹部１７ｈ内に収納される構成であり、支持固定具３４ｆがモータ３０の半径方向の振動により許容限界角度まで捩じれる前に、モータ３０の外周面が凹部１７ｈの内周面に当接するように、隙間の寸法Ｔが設定されている。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被固定部材の凹部にモータを後端側から軸方向に挿入し、そのモータの前端部を支持固定具により前記凹部の開口周縁に固定する構成のモータの支持構造であって、
前記モータは、そのモータの外周面と前記凹部の内周面との間に隙間が形成されるように、前記凹部内に収納される構成であり、
前記支持固定具が前記モータの半径方向の振動により許容限界角度まで捩じれる前に、前記モータの外周面が前記凹部の内周面に当接するように、前記隙間の寸法が設定されていることを特徴とするモータの支持構造。
【請求項２】
請求項１に記載されたモータの支持構造であって、
モータの外周面と被固定部材の凹部の内周面とが当接する部分の隙間寸法は、前記モータの外周面と前記凹部の内周面とが当接しない部分の隙間寸法よりも小さく設定されていることを特徴とするモータの支持構造。
【請求項３】
請求項１又は請求項２のいずれかに記載されたモータの支持構造であって、
モータの後端部の外周面が凹部の内周面に当接するように構成されていることを特徴とするモータの支持構造。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載されたモータの支持構造であって、
モータが固定される被固定部材は、型を使用して成形されていることを特徴とするモータの支持構造。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載されたモータの支持構造であって、
モータの外周面が当接する被固定部材の凹部の内周面は、切削加工により形成されていることを特徴とするモータの支持構造。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載されたモータの支持構造であって、
被固定部材は、樹脂により成形されていることを特徴とするモータの支持構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被固定部材の凹部にモータを後端側から軸方向に挿入し、そのモータの前端部を支持固定具により前記凹部の開口周縁に固定する構成のモータの支持構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記したモータの支持構造に関する技術が特許文献１に記載されている。
前記モータの支持構造では、図７に示すように、モータ１０５の前端部が支持固定具１０７によって被固定部材１０１の凹部１０２の開口周縁にネジで固定されている。ここで、モータ１０５の外周面と凹部１０２の内周面との間には、モータ１０５のヨーク１０５ｃの熱膨張や組み付け性を考慮して隙間が形成されている。このため、モータ１０５を駆動させると、モータ１０５が凹部１０２内で半径方向に振動し、その振動により前記支持固定具１０７が捩じれて経時的に損傷するおそれがある。この問題を解決するため、特許文献１のモータの支持構造では、モータ１０５の後端周縁部と被固定部材１０１の凹部１０２の底面周縁部との間にリング状のウェーブワッシャ１０４を挟み、そのモータ１０５の後端部をウェーブワッシャ１０４で支えられるようにしている。即ち、モータ１０５は前後両側から支持されて半径方向に振動し難くなり、前記支持固定具１０７の経時的な損傷を防止できる。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１５３９１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記したモータの支持構造では、ウェーブワッシャ１０４が必要となるため部品点数が多くなる。さらに、モータ１０５を被固定部材１０１の凹部１０２に収納する際に、前記ウェーブワッシャ１０４を定位置に位置決めする必要があり、組み付けに手間が掛る。このため、コストアップとなる。
【０００５】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、本発明の技術的課題は、ウェーブワッシャ等の部品を省略しても、モータの支持固定具の経時的な損傷を防止できるようにして、コスト低減を図ることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記した課題は、各請求項の発明によって解決される。
請求項１の発明は、被固定部材の凹部にモータを後端側から軸方向に挿入し、そのモータの前端部を支持固定具により前記凹部の開口周縁に固定する構成のモータの支持構造であって、前記モータは、そのモータの外周面と前記凹部の内周面との間に隙間が形成されるように、前記凹部内に収納される構成であり、前記支持固定具が前記モータの半径方向の振動により許容限界角度まで捩じれる前に、前記モータの外周面が前記凹部の内周面に当接するように、前記隙間の寸法が設定されていることを特徴とする。
【０００７】
本発明によると、モータは、そのモータの外周面と被固定部材の凹部の内周面との間に隙間が形成されるように、凹部内に収納される構成である。このため、モータのヨーク等が熱膨張しても、その熱膨張分が前記隙間で吸収されるため、特に問題は生じない。さらに、モータの組み付け性も良好になる。
また、モータの外周面と凹部の内周面との隙間寸法は、支持固定具がモータの半径方向の振動により許容限界角度まで捩じれる前に、前記モータの外周面が凹部の内周面に当接するような寸法に設定されている。このため、モータの半径方向の振動により、支持固定具が許容限界角度以上に捩じれることがない。したがって、支持固定具がモータの振動により経時的に損傷することがなく、従来の必要であったウェーブワッシャ等が不要になる。
なお、許容限界角度とは、所定の振動条件で加振試験を実施した場合に、支持固定具に亀裂や破壊等が発生しない前記支持固定具の限界捩じれ角度を言い、前記隙間寸法を所定寸法づつ増加させて繰り返し実験することにより求めている。
【０００８】
請求項２の発明によると、モータの外周面と被固定部材の凹部の内周面とが当接する部分の隙間寸法は、前記モータの外周面と前記凹部の内周面とが当接しない部分の隙間寸法よりも小さく設定されていることを特徴とする。
即ち、モータの外周面と前記凹部の内周面とが当接しない部分の隙間寸法を当接する部分の隙間寸法よりも大きくできるため、前記当接しない部分の寸法精度を低くすることができる。
【０００９】
請求項３の発明によると、モータの後端部の外周面が凹部の内周面に当接するように構成されていることを特徴とする。
即ち、モータが前端部側の支持固定具を中心にして振動する際、振れ幅が最も大きくなる後端部が凹部の内周面に当接するように構成されている。このため、モータの外周面と凹部の内周面とが当接する部分の隙間寸法を比較的大きな値に設定しても、支持固定具の捩じれ角度を小さく抑えることができる。したがって、モータの外周面と凹部の内周面とが当接する部分の隙間寸法を比較的大きな値に設定できるため、加工が容易になる。
【００１０】
請求項４の発明によると、モータが固定される被固定部材は、型を使用して成形されていることを特徴とする。
このため、被固定部材の量産が容易に行なえる。
請求項５の発明によると、モータの外周面が当接する被固定部材の凹部の内周面は、切削加工により形成されていることを特徴とする。
このため、モータの外周面が当接する被固定部材の凹部の内周面における精度確保が容易になる。
請求項６の発明によると、被固定部材は、樹脂により成形されていることを特徴とする。
このため、被固定部材が金属の場合と比べてモータの外周面が被固定部材の凹部の内周面に当接する際の音を小さくできる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によると、従来、必要とされたウェーブワッシャを省略しても、モータの支持固定具の経時的な損傷を防止できるようになり、コスト低減を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
［実施形態１］
以下、図１から図６に基づいて本発明の実施形態１に係るモータの支持構造の説明を行なう。ここで、図１は本実施形態に係るモータの支持構造を備えるスロットル制御装置の平断面図、図２〜図５は本実施形態に係るモータの支持構造を表す正面図、側面図等である。また、図６は本実施形態に係るモータの支持構造の変更例を表す正面図、側面図等である。
【００１３】
＜スロットル制御装置１０の概要について＞
先ず、本実施形態に係るモータの支持構造を備えるスロットル制御装置１０の概要について説明する。
スロットル制御装置１０は、エンジンの吸入空気量の調節に使用される電子制御式装置であり、自動車の運転室内に設置されたアクセルペタル（図示省略）の動作と連動するように構成されている。
スロットル制御装置１０は、樹脂製あるいはアルミ合金製等のスロットルボデー１２を備えている。スロットルボデー１２は、図１に示すように、空気流路であるボア１３を形成する中空円筒状のボア壁部１４とモータハウジング部１７とを一体に有している。ボア壁部１４は、上流側がエアクリーナ（図示省略）に接続され、下流側がインテークマニホールド（図示省略）に接続されるように構成されている。
スロットルボデー１２のボア壁部１４には、前記ボア１３を径方向に横切るスロットルシャフト１６が通されている。スロットルシャフト１６は、ボア１３内で円板状のスロットルバルブ１８を回転させるためのシャフトであり、ボア壁部１４の左右の設けられた軸受部１５によって回転可能に支持されている。
また、右側の軸受部１５を貫通したスロットルシャフト１６の端部には扇形のスロットルギヤ２２が固定されている。
【００１４】
前記スロットルボデー１２のモータハウジング部１７は、スロットルシャフト１６の軸線に対してほぼ平行となるように有底円筒状に形成されている。そして、モータハウジング部１７の凹部１７ｈ内に、例えばＤＣモータ等からなるモータ３０（後記する）が収納されている。
また、スロットルボデー１２には、スロットルギヤ２２の収納部１４ｈとモータハウジング部１７との間の位置に、カウンタギヤ２４を回転可能に支持するカウンタシャフト２３が設けられている。カウンタギヤ２４はギヤ径の異なる二つのギヤ部２４ａ，２４ｂを有しており、大径側のギヤ部２４ａがモータ３０のモータピニオン３０ｐと噛合しており、小径側のギヤ部２４ｂが前記スロットルギヤ２２と噛合している。このため、モータ３０がエンジンコントロールユニット（図示省略）からの信号でアクセルペダルの踏み込み量等に基づいて駆動されると、モータ３０の回転力はモータピニオン３０ｐ、カウンタギヤ２４、スロットルギヤ２２を介してスロットルシャフト１６に伝達される。これによって、スロットバルブ１８がボア１３内で回転し、ボア１３を流れる吸入空気量がコントロールされる。
【００１５】
＜モータの支持構造について＞
次に、本実施形態に係るモータの支持構造について説明する。
モータ３０は、内周面の円周方向に複数の永久磁石（図示省略）を備える円筒形のヨーク３２を備えており、ヨーク３２の内側に回転子（図示省略）がそのヨーク３２と同軸に収納されている。ヨーク３２の後端部（図１において左端）は前記回転子の軸受３３ｊを有する後部ヨーク板３３によって塞がれており、そのヨーク３２の前端部（図１において右端）は同じく前記回転子の軸受３４ｊを有する前部ヨーク板３４によって塞がれている。前部ヨーク板３４は、図２の正面図に示すように、周縁部に略角形の切欠き３４ｋが複数（図では６個）形成されており、それらの切欠き３４ｋにヨーク３２の前端部に形成された略角形の複数の突起３２ｔが軸方向から嵌合可能に構成されている。そして、ヨーク３２の突起３２ｔと前部ヨーク板３４の切欠き３４ｋとが相互に嵌合した状態で、ヨーク３２の前端部が前部ヨーク板３４に塞がれ、前部ヨーク板３４はヨーク３２の前端部に固定される。
さらに、前部ヨーク板３４には、直径方向の両側に張り出す一対の張り出し片３４ｆが形成されている。張り出し片３４ｆは、図５に示すように、モータ３０をモータハウジング部１７の凹部１７ｈに収納した状態で、そのモータ３０をモータハウジング部１７に固定するための部分であり、凹部１７ｈの開口周縁１７ｅに当接可能に構成されている。そして、前部ヨーク板３４の張り出し片３４ｆに形成されたネジ孔（図示省略）にネジ３７が通され、そのネジ３７が凹部１７ｈの開口周縁１７ｅに固定される。
なお、図５は、図２のV−V矢視図を表しており、図３は、図２のIII−III矢視図を表している。
【００１６】
モータハウジング部１７の凹部１７ｈは、モータ３０のヨーク３２の形状に合わせて凹円柱状に形成されている。そして、凹部１７ｈの底面１７ｂの中央に、図３等に示すように、モータ３０の後部ヨーク板３３の軸受３３ｊが非接触状態で収納される中央窪み部１７ｃが形成されている。
モータハウジング部１７の凹部１７ｈの内径寸法は、その凹部１７ｈの内周面とモータ３０のヨーク３２の外周面との間に隙間が形成されるような値に設定されている。
そして、前記モータ３０がヨーク３２の後端側からモータハウジング部１７の凹部１７ｈに対して軸方向に挿入され、そのモータ３０の前部ヨーク板３４の張り出し片３４ｆがネジ３７によって凹部１７ｈの開口周縁１７ｅに固定されることで、モータ３０はモータハウジング部１７に対して同軸状態で固定される。
【００１７】
このように、モータ３０は、そのモータ３０の前端部に設けられた前部ヨーク板３４の張り出し片３４ｆによってモータハウジング部１７に固定される構成であり、ヨーク３２の後端部は特に支持されていない。さらに、前部ヨーク板３４の張り出し片３４ｆは、図２に示すように、円周方向に180°間隔で形成されており、各張り出し片３４ｆから約90°回転した位置は特にモータハウジング部１７に支持されていない。このため、モータ３０は、前部ヨーク板３４の張り出し片３４ｆから約90°回転した位置において半径方向に振動し易くなる（図２の矢印参照）。さらに、モータ３０の振動による振れは、図３に示すように、前部ヨーク板３４の張り出し片３４ｆから軸方向に最も離れたモータ３０の後端部で最も大きくなる。そして、モータ３０が振動することで、前部ヨーク板３４の張り出し片３４ｆには、その張り出し片３４ｆを捩じるような力が加わるようになる。
本実施形態に係るモータ３０の支持構造では、図３に示すように、振動による振れが最も大きくなるモータ３０のヨーク３２における後端外周面と、モータハウジング部１７の凹部１７ｈの内周面との間の隙間寸法が寸法Ｔに設定されている。
【００１８】
前記隙間寸法Ｔは、図４に示すように、前部ヨーク板３４の張り出し片３４ｆが角度θだけ捩じれたとき、ヨーク３２の後端外周面がモータハウジング部１７の凹部１７ｈの内周面に当接する寸法である。このため、モータ３０がどのように振動しても、ヨーク３２の後端外周面と凹部１７ｈの内周面との隙間寸法がＴに設定されていれば、前部ヨーク板３４の張り出し片３４ｆが角度θを超えて捩じれることはない。ここで、本実施形態に係るモータ３０の支持構造では、前部ヨーク板３４の張り出し片３４ｆの捩じれ角度θは、その張り出し片３４ｆがモータ３０の振動により繰り返し捩じれても経時的に破損しないような角度に設定されている。即ち、前記捩じれ角度θは、前部ヨーク板３４の張り出し片３４ｆの捩じれに対する許容限界角度θｍａｘを安全率（１以上の値）で割った値に設定されている。したがって、前部ヨーク板３４の張り出し片３４ｆが許容限界角度θｍａｘまで捩じれる前に、ヨーク３２の後端外周面が凹部１７ｈの内周面に当接して、その張り出し片３４ｆの捩じれが抑えられる。
なお、図４は説明を容易にするため、捩じれ角度θを誇張して表示しているが、実際の捩じれ角度θは後記するように0に近い値である。
【００１９】
ここで、ヨーク３２の軸方向の長さ寸法をＬとし、ヨーク３２の後端外周面と凹部１７ｈの内周面との当接部分の隙間寸法をＴとすると、捩じれ角度θは、0に近い値のため、Ｔａｎθは、（Ｔ÷Ｌ）にほぼ等しくなる。したがって、捩じれ角度θは、θ＝Ｔａｎ-1（Ｔ÷Ｌ）で表される。本実施形態では、捩じれ角度θ＝0.25°を満足するように、隙間寸法Ｔが設定されている。なお、図３、図４における記号Ｄはヨーク３２の半径寸法を表している。
また、図３等に示すように、ヨーク３２の後端外周面と凹部１７ｈの内周面との当接部分以外の隙間寸法は、前記当接部分の隙間寸法Ｔよりも大きな値に設定されている。
ここで、スロットルボデー１２（モータハウジング部１７）は、樹脂あるいはアルミ合金等の材料を使用して金型により成形される。しかし、モータハウジング部１７の凹部１７ｈの当接部分（モータ３０の後端外周面が当接する部分）は、スロットルボデー１２が型成形された後、切削加工により所定精度に仕上げられる。
このように、前部ヨーク板３４の張り出し片３４ｆが本発明の支持固定具に相当し、スロットルボデー１２のモータハウジング部１７が本発明の被個定部材に相当する。
ここで、上記した許容限界角度θｍａｘとは、所定の振動条件で加振試験を実施した場合に、前部ヨーク板３４の張り出し片３４ｆに亀裂や破壊等が発生しない前記張り出し片３４ｆの限界捩じれ角度を言い、前記隙間寸法を所定寸法づつ増加させて繰り返し実験することにより求めている。
具体的な振動条件は、振動加速度30Ｇ、振動周波数200Ｈｚ、振動回数が１千万回である。なお、前部ヨーク板３４の張り出し片３４ｆの捩じれ方向は、モータ３０のヨーク３２とモータハウジング部１７の凹部１７ｈの内周面との接触痕により求められる。このため、前部ヨーク板３４の種類が変化した場合でも、捩じれ方向を確実に把握することができる。
【００２０】
＜本実施形態に係るモータの支持構造の長所について＞
本実施形態に係るモータの支持構造によると、モータ３０は、ヨーク３２の外周面とモータハウジング部１７の凹部１７ｈの内周面との間に隙間が形成されるように、その凹部１７ｈ内に収納される構成である。このため、モータ３０のヨーク３２が熱膨張しても、前記隙間の部分でヨーク３２の熱膨張分が吸収されるため、特に問題は生じない。さらに、モータ３０の組み付け性も良好になる。
また、モータ３０のヨーク３２の外周面と凹部１７ｈの内周面との隙間寸法Ｔは、前部ヨーク板３４の張り出し片３４ｆがモータ３０の半径方向の振動により許容限界角度θｍａｘまで捩じれる前に、モータ３０のヨーク３２の外周面が凹部１７ｈの内周面に当接するような寸法に設定されている。このため、モータ３０が半径方向に振動しても、前部ヨーク板３４の張り出し片３４ｆが許容限界角度θｍａｘまで捩じれることがない。したがって、前部ヨーク板３４の張り出し片３４ｆがモータ３０の振動により経時的に損傷することがなく、従来の必要であったウェーブワッシャが不要になる。
【００２１】
また、モータ３０のヨーク３２の外周面とモータハウジング部１７の凹部１７ｈの内周面とが当接する部分の隙間寸法Ｔは、モータ３０の外周面と凹部１７ｈの内周面とが当接しない部分の隙間寸法よりも小さく設定されている。即ち、モータ３０の外周面と凹部１７ｈの内周面とが当接しない部分の隙間寸法を当接する部分の隙間寸法Ｔよりも大きくできるため、前記当接しない部分の寸法精度を低くすることができる。
また、モータ３０が前部ヨーク板３４の張り出し片３４ｆを中心にして振動する際、振れ幅が最も大きくなる後端外周面が凹部１７ｈの内周面に当接するように構成されている。このため、モータ３０のヨーク３２の外周面と凹部１７ｈの内周面とが当接する部分の隙間寸法Ｔを比較的大きな値に設定しても、前部ヨーク板３４の張り出し片３４ｆの捩じれを小さく抑えることができる。したがって、モータ３０の外周面と凹部１７ｈの内周面とが当接する部分の隙間寸法Ｔを比較的大きな値に設定できるため、加工が容易になる。
また、モータ３０が固定されるモータハウジング部１７（スロットルボデー１２）は、型を使用して成形されるため、スロットルボデー１２の量産が容易に行なえる。
また、モータ３０の外周面が当接するモータハウジング部１７の凹部１７ｈの内周面は、切削加工により形成されているため、その内周面の精度確保が容易になる。
また、モータハウジング部１７を樹脂により成形することで、モータハウジング部１７が金属の場合と比べてモータ３０の外周面が凹部１７ｈの内周面に当接する際の音を小さくできる。
【００２２】
＜変更例＞
本実施形態に係るモータの支持構造では、モータ３０を前部ヨーク板３４の一対の張り出し片３４ｆによってモータハウジング部１７にネジ止めする例を示したが、図６に示すように、前部ヨーク板４４を略五角形状に形成し、三箇所の角部４４ｆ（張り出し片４４ｆ）をネジ４７によってモータハウジング部１７に固定する構成でも可能である。このようにすることで、前部ヨーク板４４の角部４４ｆの捩じれに対する強度（捩じれ強度）を向上させることができる。ここで、前部ヨーク板３４の周縁を、例えば、直角に折り曲げることで、前部ヨーク板４４の捩じれ強度をさらに増すことができる。
なお、図６（Ｂ）は、図６（Ａ）のB−B矢視図であり、図６（Ｃ）は、図６（Ａ）のC−C矢視図である。
また、本実施形態では、軸方向に等しい外径寸法のヨーク３２を備えるモータ３０を例示したが、ヨーク３２の外径寸法は軸方向に一定ではなくても良い。この場合には、ヨーク３２の最大外径部分と凹部１７ｈの内周面との間の隙間寸法Ｔを捩じれ角度θに基づいて設定する。
また、本実施形態では、スロットル制御装置１０におけるモータの支持構造について説明したが、スロットル制御装置１０以外の装置であっても、例えば、モータを被固定部材の凹部に挿入して、そのモータの前端部を支持固定具により前記凹部の開口周縁に固定する構成を有する装置であれば、どのような装置であっても本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態１に係るモータの支持構造を備えるスロットル制御装置の平断面図である。
【図２】モータの支持構造を表す正面図である。
【図３】図２のIII−III矢視図である。
【図４】前部ヨーク板の張り出し片の捩じれ角度と、モータの外周面と凹部の内周面とが当接する部分の隙間寸法との関係を表す模式図である。
【図５】図２のV−V矢視図である。
【図６】モータの支持構造の変更例を表す正面図（Ａ図）、Ａ図のB−B矢視図（Ｂ図）、及びC−C矢視図（Ｃ図）である。
【図７】従来のモータの支持構造を表す側面図である。
【符号の説明】
【００２４】
Ｔ          隙間寸法
θ          捩じれ角度
θｍａｘ    許容限界角度
１７        モータハウジング部（被個定部材）
１７ｈ      凹部
１７ｅ      開口周縁
３０        モータ
３２        ヨーク
３４        前部ヨーク板
３４ｆ      張り出し片（支持固定具）
４４        前部ヨーク板
４４ｆ      角部（支持固定具）
【図１】
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【図２】
2007263031.tif 000004
【図３】
2007263031.tif 000005
【図４】
2007263031.tif 000006
【図５】
2007263031.tif 000007
【図６】
2007263031.tif 000008
【図７】
2007263031.tif 000009