專利名稱：電動助力轉向裝置用電動機的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種在將轉子的軸可自由旋轉地支撐的滾動軸承與收納有該 滾動軸承的軸承箱之間設置有對所述滾動軸承施加預壓的波形墊圈的電動助 力轉向裝置用電動機。
背景技術：
作為以往的電動機，己知有一種在收納轉子的殼體內形成有收納將轉子的 軸可旋轉地支撐的滾動軸承的軸承箱、并在該軸承箱的底面與滾動軸承之間設 置有對外圈施加預壓的波形墊圈的電動機(例如參照專利文獻l)。
專利文獻1:日本專利特開號公報
當在電動助力轉向裝置中使用了上述電動機時，利用波形墊圈的彈力對滾 動軸承的外圈施加軸線方向的施力，可抑制由外圈的徑向、周向和軸線方向上 的各振動引起的噪音。
然而，此時，在波形墊圈的預壓超出了合適值的場合，軸承的外圈、滾珠 和內圈之間的摩擦增大，電動機的損失轉矩相應地變大。因此，操縱方向盤時 的轉動跟隨性變差，駕駛員會感到方向盤很重。
因此，當在電動助力轉向裝置中使用了上述電動機時，為了實現噪音抑制 效果并將損失轉矩增加量抑制在合適的值以內，需要對波形墊圈的預壓進行嚴 格控制。
所述波形墊圈的預壓由波形墊圈自身的彈簧常數和裝入時的壓縮高度來 確定，但當軸承箱的底面與軸承之間的軸線方向尺寸變化了時，波形墊圈的壓 縮高度會改變，因此，為了施加合適的預壓，就必須改變波形墊圈的彈簧常數。
因此，存在必須準備改變了波形墊圈自身的高度和厚度的新的波形墊圈的 問題。

發明內容
鑒于上述問題，本發明的目的在于提供一種電動助力轉向裝置，例如對軸
承箱的底面與軸承之間的軸線方向尺寸的變化，可在不變更為新規格的波形墊
圈的情況下，通過調整襯墊的厚度來確保對滾動軸承的外圈施加合適的預壓。
本發明的電動助力轉向裝置用電動機包括轉子；殼體，該殼體收納有該 轉子并具有收容將所述轉子的軸可旋轉地支撐的滾動軸承的軸承箱；圓環形狀
的波形墊圈，該波形墊圈設置在所述軸承箱的底面與所述滾動軸承之間，具有 沿著周向交替起伏的多個山部和谷部，并對所述滾動軸承的外圈施加預壓；以 及圓環形狀的襯墊，該襯墊在所述軸承箱的所述底面與所述滾動軸承之間與所
述波形墊圈抵接地設置，并對所述外圈受到的所述預壓進行調整。
采用本發明的電動助力轉向裝置用電動機，例如對軸承箱的底面與軸承之
間的軸線方向尺寸的變化，具有可在不變更為新規格的波形墊圈的情況下通過 調整襯墊的厚度來確保合適預壓的效果。


圖1是表示本發明實施形態1的電動助力轉向裝置用電動機的側剖視圖。
圖2是表示圖1的襯墊的主視圖。
圖3是圖2的左側剖視圖。
圖4是表示圖1的墊圈及襯墊裝配體的立體圖。
圖5是表示本發明實施形態2的電動助力轉向裝置用電動機的襯墊的主視圖。
圖6是圖5的左側剖視圖。
圖7是表示圖5的墊圈及襯墊裝配體的立體圖。
圖8是本發明實施形態3的電動助力轉向裝置用電動機的主要部分的側剖 視圖。
圖9是表示圖8的襯墊的主視圖。
圖10是表示圖8的波形墊圈的主視圖。(符號說明) 1外殼(殼體) 2框架(殼體) 6外殼側滾動軸承 7框架側滾動軸承
8軸 9轉子 18軸承箱
21、 32、 36墊圈及襯墊裝配體
22、 31、 35襯墊 23波形墊圈 23a山部
23b谷部 24扣合部 25孔
28、 33、 39突起(保持部件) 29孔 26、 38壁
具體實施例方式
下面參照附圖對本發明的各實施形態進行說明，在各圖中，對相同或相當 的部件、部分標記相同符號進行說明。 實施形態1.
圖1是表示本發明實施形態1的電動助力轉向裝置用電動機(下面簡稱為 電動機)的側剖視圖，圖2是表示圖1的襯墊22的主視圖，圖3是圖2的左 側剖視圖，圖4是表示圖1的墊圈及襯墊裝配體21的立體圖。
所述電動機包括用鋁等材料制作的外殼l、周緣部用螺釘(未圖示)固 定在該外殼1上的有底圓筒形狀的框架2、固定在該框架2的內壁面上的定子
63、固定在該定子3的一側側面上的保持件4、以及設置在該保持件4的與定子 3相反的一側的基座5。
另外，電動機還包括配置在外殼1和框架2所構成的殼體的中心軸線上、 并被外殼側滾動軸承6 (下面簡稱為外殼側軸承)和框架側滾動軸承7 (下面 簡稱為框架側軸承)可自由旋轉地支撐的軸8; N極和S極磁體交替地與該軸8 粘結、在外周面上覆蓋有保護管(未圖示)的轉子9;被壓入到軸8的端部上、
并與轉向機構(未圖示)連結的軸轂10;以及設置在該軸轂10與被壓入到軸
8上的襯套11之間、并對軸8的旋轉角度進行檢測的旋轉位置傳感器即解析器 12。
在外殼1的一端部上形成有與框架2嵌合的框架側嵌合部40，并在另一 端部上形成有與轉向齒輪側的外殼(未圖示)嵌合的齒輪側嵌合部41。
在外殼1的框架側嵌合部40上夾著0形圈42嵌合有框架2的端部，通過 在外殼1的周緣部螺合多個螺釘(未圖示)來形成密閉殼體。
定子3包括由硅鋼板層疊而成且在周向上隔開間隔地形成有沿著軸線方 向延伸的槽(未圖示)的鐵芯13、以及導線通過線筒14巻繞在該鐵芯13的槽 中而構成的電動機線圈15。該電動機線圈15的U相線圈部、V相線圈部和W 相線圈部采用星形連接，各個線圈部的公共側通過熔融與公共端15相連。
定子3被壓入在通過對鐵板進行拉深加工而制作形成的杯狀框架2中，在 框架2的底面部形成有收納并保持框架側軸承7的軸承箱18。
在框架2的底面部開設有在使外殼1與框架2嵌合時使用的孔19。在該 孔19內安裝有用于確保電動機防水的橡膠制的蓋子20。
解析器12包括被壓入在軸8上的橢圓形狀的解析器轉子16、以及包圍 該解析器轉子16的解析器定子17。
外殼側軸承6的內圈6a被壓入固定在軸8上，外圈6b通過鉚接固定在外 殼1上。
框架側軸承7的內圈7a被壓入固定在軸8上，外圈7b以間隙嵌合的形態 嵌合在軸承箱18內。
在框架側軸承7的側面與軸承箱18的底面之間設置有圖4所示的墊圈及
7襯墊裝配體21。
下面對墊圈及襯墊裝配體21進行詳細說明。
在墊圈及襯墊裝配體21中，波形墊圈23被裝配在圖2、圖3所示的襯墊 22上而形成一體。
圓環狀的襯墊22用聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)樹脂、尼龍樹脂等樹脂 成形。在該襯墊22的內周側緣部形成有沿著緣部向框架側軸承7側延伸的壁 26。
該壁26的高度比波形墊圈23被壓縮后的高度低。另外，利用壁26來限 制波形墊圈23的徑向移動，波形墊圈23被可靠地配置在推壓框架側軸承7的 外圈7b的位置上。
在該壁26的上端部，朝著徑向外側折彎的扣合部24沿周向等間隔地形成 在三個部位上。在各扣合部24的一側形成有將壁26截斷的孔25。
在襯墊22的外周緣部，在與扣合部24相同的徑線上分別形成有朝著徑向 外側突出的突起28。該突起28是在軸承箱18內保持襯墊22的保持部件，在 突起28與扣合部24之間形成有在徑向上擴大的孔29。由于該孔29，在將墊 圈及襯墊裝配體21壓入到軸承箱18內時，突起28及其附近的襯墊22容易朝 著徑向內側撓曲變形，從而能以較小的力將墊圈及襯墊裝配體21壓入。
另外，突起28是保持部件的一例，作為保持部件，還可以是將襯墊的周 面與軸承箱的內壁面彼此粘結的粘結劑，也可以是鉚接結構。
波形墊圈23呈由金屬板形成的大致圓環形狀，具有沿著周向交替起伏的 山部23a和谷部23b。谷部23b與扣合部24對應。波形墊圈23的外徑與襯墊 22的外徑大致相同，波形墊圈23的內徑與襯墊22的壁26的外徑大致相同。
在襯墊22上裝配波形墊圈23時，使扣合部24向內側撓曲變形以使其到 達波形墊圈23的內徑側，在此狀態下將扣合部24以與襯墊22重疊的形態壓 入。接著，在波形墊圈23的谷部23b與襯墊22的表面抵接了的時刻，將作用 在扣合部24上的朝著徑向內側的力釋放。其結果是，扣合部24因彈力而回到 力作用前的狀態，扣合部24與波形墊圈23的谷部23b卡合，波形墊圈23被 安裝在襯墊22上，形成墊圈及襯墊裝配體21。另外，由于孔25形成在扣合部24的附近，因此在上述裝配作業時，能以 較小的力使扣合部24朝著波形墊圈23的內徑側撓曲變形。
另外，由于能以較小的力使扣合部24撓曲變形，扣合部24不會受到較大 的力，因此可防止扣合部24破損。
下面對上述結構的電動機的裝配順序進行說明。
首先，在框架2的軸承箱18中壓入墊圈及襯墊裝配體21。此時，由于襯 墊22的突起28和扣合部24形成在同一條徑線上，因此，通過推壓波形墊圈 23的谷部23b壓入，可將墊圈及襯墊裝配體21順暢、可靠地壓入到軸承箱18 內。
另外，在壓入墊圈及襯墊裝配體21時，波形墊圈23并不會被壓縮，可防 止波形墊圈23的彈力下降。
然后，將定子3壓入框架2中。
另一方面，在軸8的一端部上壓入與外殼1 一體的外殼側軸承6、襯套11、 解析器轉子16和軸轂10，在另一端部上壓入框架側軸承7。
之后，將與外殼1一體的軸8插入到固定在保持件4上的定子3的內部， 并將框架側軸承7嵌入軸承箱18內。
此時，外殼1的框架側嵌合部40與框架2的一端部嵌合。
在該框架側軸承7的嵌入時，波形墊圈23在框架側軸承7與襯墊22之間 通過框架側軸承7的外圈7b受到推壓，內徑擴大，與扣合部24的卡合解除。
最后，在外殼1的周緣部螺合多個螺釘(未圖示)，從而使外殼1與框架 2結合并形成一體。
另外，波形墊圈23也可以保持與扣合部24卡合的狀態。
另外，在因生產線布置上的制約等原因而導致在框架2單件時無法將墊圈 及襯墊裝配體21壓入軸承箱內的場合，可以在將定子3壓入框架2之后并在 將框架2裝配到外殼1上之前的任一工序中進行墊圈及襯墊裝配體21的壓入。
在上述結構的電動助力轉向裝置用電動機中，電流經由電源線(未圖示) 向電動機線圈15流動，電動機線圈15產生旋轉磁場。在該旋轉磁場下，轉子 9旋轉，其旋轉力通過軸8傳遞給轉向機構，并向轉向機構的轉矩助推器供給。如上所述，采用上述結構的電動機，由于具有設置在軸承箱18與滾動軸
承7之間并對作用在外圈7b上的預壓進行調整的圓環形狀的襯墊22，因此， 例如對于軸承箱18的底面與滾動軸承7之間的軸線方向尺寸的變化，可通過 調整襯墊22的厚度來確保合適的預壓，可提高預壓力的設定自由度。
另外，由于波形墊圈23和襯墊22用一體構造的墊圈及襯墊裝配體21構 成，因此在裝配電動機時可將波形墊圈23和襯墊22作為單件處理，可提高裝 配性。
另外，由于在襯墊22的外周面上形成有突起28，因此可一體地處理墊圈 及襯墊裝配體21和框架2，可提高裝配性。
另外，由于襯墊22用樹脂形成，并利用襯墊22上形成的扣合部24與波 形墊圈23卡合，因此波形墊圈23和襯墊22可簡單地形成一體。
另外，由于在襯墊22上與扣合部24相鄰地形成有沿著扣合部24貫穿的 孔25，因此扣合部24可在較小的力下撓曲變形，相對于襯墊22可簡單地將波 形墊圈23裝配到規定位置上。
另外，由于在襯墊22上形成有在突起28的附近沿著周向延伸的孔29， 因此襯墊22可在較小的力下撓曲變形，墊圈及襯墊裝配體21可簡單地裝配到 框架2上。
另外，襯墊22的剛性可通過改變孔29的大小而簡單地改變。
另外，由于在襯墊22的內周緣形成有限制波形墊圈23徑向移動的壁26， 因此襯墊22和波形墊圈23可簡單地配置成同軸，能可靠地將波形墊圈23的 彈力傳遞給滾動軸承7的外圈7b。
另外，在軸承箱18內，扣合部24與波形墊圈23之間的卡合被解除，因 此襯墊22不會受到扣合部24的卡合所產生的波形墊圈的預壓力的影響，可賦 予外圈7b更合適的預壓力。
另外，由于襯墊22與波形墊圈23之間的卡合會因波形墊圈23的變形所 引起的內徑擴大而解除，因此當墊圈及襯墊裝配體21被收納在軸承箱18內時， 襯墊22的扣合部24不會受到來自波形墊圈23的彈力，不會發生爪部因該彈 力而破損、因爪部而產生雜質的情況。另外，由于作為保持部件的突起28設置在波形墊圈23的谷部23b的徑線 上，因此在將墊圈及襯墊裝配體21安裝到軸承箱18內時，無需使山部23a彈 性變形，可通過推壓谷部23b進行裝配，可在不降低波形墊圈23的彈力的情 況下進行裝配。
實施形態2.
圖5是表示本發明實施形態2的電動機的襯墊31的主視圖，圖6是圖5 的左側剖視圖，圖7是表示圖5的墊圈及襯墊裝配體32的立體圖。
在該實施形態中，在襯墊31的外周緣部，在從各扣合部24的相鄰的徑線 之間穿過的徑線上分別形成有朝著徑向外側延伸的突起33。突起33的外周側 面呈波紋狀。作為保持部件的該突起33與波形墊圈23的山部23a相對。由此， 突起33比承載波形墊圈23的谷部23b的面A高。
但是，波形墊圈23被設定成在波形墊圈23被壓縮時并不與突起33抵接 的尺寸。
其它結構與實施形態1的電動機相同。
在該實施形態的電動機中，可獲得與實施形態l的電動機相同的效果，而 且，由于在襯墊31中僅突起33的厚度t較厚，因此在將墊圈及襯墊裝配體32 壓入了軸承箱18內時，可獲得更穩定的固定力。
另外，由于突起33的外周面呈波紋狀，因此在將墊圈及襯墊裝配體32 壓入軸承箱18內時的滑動接觸面積小，相應地，能以更小的力壓入。
實施形態3.
圖8是本發明實施形態3的電動機的主要部分的側剖視圖，圖9是表示圖 8的襯墊35的主視圖，圖10是表示圖8的波形墊圈23的主視圖。
在該實施形態中，在墊圈及襯墊裝配體36中，襯墊35與框架側軸承7 抵接，波形墊圈23與軸承箱18的底面抵接。
在襯墊35的內徑側的、框架側軸承7側的周緣部上繞整個圓周形成有臺 階37，波形墊圈23的彈力通過襯墊35傳遞給框架側軸承7的外圈7b。
另外，在襯墊35的內徑側的、與框架側軸承7相反側的周緣部上繞整個 圓周形成有壁38。該壁38對波形墊圈23的徑向移動進行限制，壁38的高度比波形墊圈23被壓縮后的高度低。
另外，在襯墊35外周面的三個部位上等間隔地形成有朝著徑向突出的突 起39。由于該突起39所產生的在軸承箱18內的襯墊35的固定力被設定成比 波形墊圈23的預壓力小，因此可將波形墊圈23的預壓力對襯墊35的固定力 的影響抑制得較小。
其它結構與實施形態1的電動機相同。
采用該實施形態的電動機，與實施形態1的電動機一樣，對于軸承箱18 的底面與滾動軸承7之間的軸線方向尺寸的變化，可通過調整襯墊35的厚度 來確保合適的預壓，可提高預壓力的設定自由度。
另外，由于在襯墊35的外周面上形成有突起39，因此襯墊35和被壓入 到軸承箱18底面側的波形墊圈23可與框架2 —體地進行處理，可以在將框架 2裝配到外殼1上之前的任一工序中進行波形墊圈23向框架2的軸承箱18內 的裝配工序。
另外，在該實施形態的電動機中，也可與實施形態l、 2—樣，在襯墊35 上形成扣合部24，并將波形墊圈23和襯墊35做成一體構造。
另外，在上述實施形態1、 2的電動機中，將波形墊圈23和襯墊22、 31 用扣合部24形成一體構造的墊圈及襯墊裝配體21、 31，但也可以利用樹脂將 波形墊圈和襯墊一體成形，或者構成為波形墊圈和襯墊通過波形墊圈的谷部來 連接的墊圈及襯墊裝配體。
另外，作為使波形墊圈和襯墊形成一體的方法，可以用鐵等金屬來形成襯 墊并用襯墊來鉚接波形墊圈的谷部，也可以用磁體來構成襯墊，并用其磁力、 或者粘結劑形成一體。
另外，在上述實施形態1 3的電動機中對收容在形成于框架2上的軸承 箱18內的滾動軸承7進行了說明，當然，對于在外殼側具有軸承箱的電動機， 本發明也可應用于收納在該軸承箱內的滾動軸承。
另外，在上述實施形態1 3的電動機中，滾動軸承7的外圈7b以間隙嵌 合的形態嵌合在軸承箱18內，通過對該外圈7b施加來自波形墊圈23的彈力 來抑制噪音，并將損失轉矩增加量抑制在合適的值以內。在該電動機中，例如當在外圈7b的周面上形成有阻止外圈7b的周向旋轉
并可使外圈7b沿軸線方向移動的卡合部時，可消除因外圈7b的周向旋轉、振 動而引起的噪音、以及因外圈7b和波形墊圈23在周向上的摩擦而引起的噪音， 具有可進一步抑制噪音的效果。
權利要求
1. 一種電動助力轉向裝置用電動機，其特征在于，包括轉子；殼體，該殼體收納所述轉子并具有軸承箱，該軸承箱收容有將所述轉子的軸可旋轉地支撐的滾動軸承；圓環形狀的波形墊圈，該波形墊圈設置在所述軸承箱的底面與所述滾動軸承之間，具有沿著周向交替起伏的多個山部和谷部，并對所述滾動軸承的外圈施加預壓；以及圓環形狀的襯墊，該襯墊在所述軸承箱的所述底面與所述滾動軸承之間與所述波形墊圈抵接地設置，并對向所述外圈施加的所述預壓進行調整。
2. 如權利要求1所述的電動助力轉向裝置用電動機，其特征在于，所述 波形墊圈和所述襯墊由一體構造的墊圈及襯墊裝配體構成。
3. 如權利要求1所述的電動助力轉向裝置用電動機，其特征在于，在所 述襯墊上設置有保持在所述軸承箱內的保持部件。
4. 如權利要求1所述的電動助力轉向裝置用電動機，其特征在于，所述 襯墊用樹脂形成，并利用在襯墊上形成的扣合部與所述波形墊圈卡合。
5. 如權利要求4所述的電動助力轉向裝置用電動機，其特征在于，在所 述襯墊上與所述扣合部相鄰地形成有沿著扣合部貫穿的孔。
6. 如權利要求3所述的電動助力轉向裝置用電動機，其特征在于，所述 襯墊用樹脂形成，所述保持部件是形成在外周面上并與所述軸承箱的內壁 面壓接的突起。
7. 如權利要求6所述的電動助力轉向裝置用電動機，其特征在于，在所 述襯墊上形成有在所述突起的附近沿著周向延伸的孔。
8. 如權利要求1至7中任一項所述的電動助力轉向裝置用電動機，其特 征在于，在所述襯墊的內周緣部形成有壁，該壁用于限制所述波形墊圈的徑向 移動。
9. 如權利要求4或5所述的電動助力轉向裝置用電動機，其特征在于，在所述軸承箱內，所述襯墊的所述扣合部與所述波形墊圈之間的卡合解除。
10. 如權利要求9所述的電動助力轉向裝置用電動機，其特征在于，所述襯墊與所述波形墊圈之間的卡合因所述波形墊圈的彈性變形所導致的內徑擴 大而解除。
11. 如權利要求3至7、 10中任一項所述的電動助力轉向裝置用電動機，其特征在于，所述保持部件設置在所述波形墊圈的所述谷部的徑線上。
12. 如權利要求3至7、 10中任一項所述的電動助力轉向裝置用電動機， 其特征在于，所述保持部件設置在所述波形墊圈的所述山部的徑線上。
全文摘要
本發明提供一種電動助力轉向裝置用電動機，對于軸承箱的底面與軸承之間的軸線方向尺寸的變化，無需準備新的波形墊圈，可通過調整襯墊的厚度來確保對滾動軸承的外圈施加合適的預壓。本發明的電動助力轉向裝置用電動機包括轉子；殼體，該殼體收納有該轉子并具有收容將所述轉子的軸可旋轉地支撐的滾動軸承的軸承箱；圓環形狀的波形墊圈(23)，該波形墊圈設置在所述軸承箱的底面與所述滾動軸承之間，并對所述滾動軸承的外圈施加預壓；以及圓環形狀的襯墊(22)，該襯墊在所述軸承箱的所述底面與所述滾動軸承之間與所述波形墊圈(23)抵接地設置，并對所述外圈受到的所述預壓進行調整。
文檔編號H02K5/173GK101436801SQ20081008796
公開日2009年5月20日 申請日期2008年3月25日 優先權日2007年11月12日
發明者淺尾淑人, 藤本憲悟, 西川英也 申請人:三菱電機株式會社