JP2006246577A

JP2006246577A - 電動モータ

Info

Publication number: JP2006246577A
Application number: JP2005056535A
Authority: JP
Inventors: Tamotsu Omi; 保近江
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2005-03-01
Filing date: 2005-03-01
Publication date: 2006-09-14

Abstract

【課題】モータカバーの内部で発生する騒音がモータカバー外部に漏れるのを十分に抑制すること。
【解決手段】主モータカバー２６と補助モータカバー２８は三層構造化され、一層目が回転子２２と固定子２４を覆う内側モータカバー２６ａ、２８ａで構成され、二層目が流体２６ｂ、２８ｂで構成され、三層目が内側モータカバー２６ａ、２８ａを覆う外側モータカバー２６ｃ、２８ｃで構成され、二層目の流体２６ｂ、２８ｂが内側モータカバー２６ａ、２８ａと外側モータカバー２６ｃ、２８ｃとの間に挿入されて、回転子２４の回転に伴う振動および騒音を吸収するようになっている。
【選択図】図１

Description

本発明は、電動モータに係り、特に、車両に搭載される駆動装置等の駆動源として用いることができる電動モータに関する。

従来、電動モータとして、車載用電動モータ、電気機器用電動モータなど各種のものが提案されており、これら電動モータのうち小型の電動モータとしてマイクロモータが知られている。

この種のマイクロモータは、磁気シールド効果と電磁波シールド効果を高めることが要求されているので、例えば、図３に示すように、磁気シールド効果と電磁波シールド効果に優れたマイクロモータケースとして、マイクロモータを収納するための容器をモータケース１１とケース蓋１４で構成し、モータケース１１の内側に、高透磁率を有し磁気シールド効果の高い極低炭素鋼の表面に亜鉛またはアルミニウムメッキを施した鋼板１２を配置するとともに、鋼板１２とモータケース１１との間に熱融着性の合成樹脂フィルム１３を介装した積層板を挿入するようにしたものが提案されている（特許文献１参照）。このマイクロモータケースによれば、合成樹脂フィルム１３によって磁気的な中間断層を形成することで、モータの回転および軸と軸受部との振動作用に対して減衰効果を持たせることができ、ケース蓋１４をモータケース１１の最外層に接合させることで、モータケース１１の開放端部からの磁束漏洩をシールドすることができる。
特公平６−３９８０号公報（第３頁から第４頁、図２）

従来のマイクロモータケースは、固定子や回転子を収納する容器が三層構造になっているので、モータの回転および軸と軸受部との振動作用に対して減衰効果を持たせることはできるが、ケースの内部で発生する騒音がケース外部に漏れるのを抑制するには十分ではない。すなわち、近年、乗用車の高級化に伴い、運転席における静寂性が求められているので、特に、乗用車などに搭載されるモータとしては、より騒音レベルの低いものが要求されている。

本発明は、前記従来技術に鑑みて為されたものであり、その目的は、モータカバーの内部で発生する騒音がモータカバー外部に漏れるのを十分に抑制することにある。

前記課題を解決するために、本発明は、回転子と、固定子と、前記回転子を回転自在に支持するモータカバーとを備え、前記モータカバーは、前記回転子と前記固定子を覆う内側モータカバーと、前記内側モータカバーを覆う外側モータカバーと、前記内側モータカバーと前記外側モータカバーとの間に挿入されて前記回転子の回転に伴う騒音を吸収する流体とを備えてなる電動モータを構成したものである。

前記した手段によれば、回転子の回転に伴う振動などによって騒音が発生しても、この騒音が内側モータカバーから外側モータカバーに伝播される過程で、内側モータカバーと外側モータカバーとの間に挿入された流体によって吸収されるため、モータカバーの内部で発生する騒音がモータカバー外部に漏れるのを十分に抑制することができ、電動モータを車両や電気機器に搭載しても、車両や電気機器の静粛性を維持することができる。

また、本発明は、回転子と固定子を覆う内側モータカバーと、前記内側モータカバーを覆う外側モータカバーと、前記内側モータカバーと前記外側モータカバーとの間に挿入されて前記回転子の回転に伴う振動を吸収する流体とを備えてなるモータカバーを構成したものである。

前記した手段によれば、モータカバーとして電動モータに装着されたときに、回転子の回転に伴う振動などによって騒音が発生しても、この騒音が内側モータカバーから外側モータカバーに伝播される過程で、内側モータカバーと外側モータカバーとの間に挿入された流体によって吸収されるため、モータカバーの内部で発生する騒音がモータカバー外部に漏れるのを十分に抑制することができ、電動モータが車両や電気機器に搭載されても、車両や電気機器の静粛性を維持することができる。

本発明によれば、モータカバーの内部で発生する騒音がモータカバー外部に漏れるのを十分に抑制することができ、電動モータを車両や電気機器に搭載しても、車両や電気機器の静粛性を維持することができる。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施例を示す電動モータの縦断面図である。図１において、電動モータ２０は、回転子２２と固定子２４を備え、回転子２２と固定子２４が容器としての主モータカバー２６と補助モータカバー２８内に収納されている。主モータカバー２６は筒状の容器として構成されており、主モータカバー２６の内壁面に固定子２４が回転子２２に相対向して固定されている。回転子２２は軸受３０、３２を介して主モータカバー２６と補助モータカバー２８に回転自在に支持されている。

回転子２２は、シャフト３４と、コイル３６と、コンミテータ３８とを備えており、シャフト３４の両端側が軸受３０、３２に回転自在に支持され、シャフト３４の外周側にコイル３６とコンミテータ３８が固定されている。コンミテータ３８はブラシ４０、モータハーネス４２を介して電源に接続されているとともに、ブラシ４４、モータハーネス４６を介して電源に接続されている。

固定子２４は、円環状に形成されて、主モータカバー２６の内壁面に固定されたマグネットホルダ４８と、マグネットホルダ４８に固定された円環状のマグネット５０を備えて構成されている。

電動モータ２０は、モータハーネス４２、４６が電源に接続されると、例えば、モータハーネス４２、ブラシ４２、コンミテータ３８、コイル３６、コンミテータ３８、ブラシ４４、モータハーネス４６の経路で電流が流れ、コイル３６のコア部に磁界が発生し、この磁界とマグネット５０から発生する磁界との相互作用により、回転子２２が回転する。回転子２２が回転すると、コンミテータ３８とブラシ４０、４４との接触面が変わり、電流の流れる経路が次の相に変化する。このとき、その相でのコア部に磁界が発生し、この磁界とマグネット５０からの磁界との相互作用によって回転子２２が回転する。このような作用を繰り返すことで回転子２２が回転し続ける。なお、電圧の印加極性を反対にすることで、電流の流れる方向が逆になって、回転子２２が逆の方向に回転し続けることになる。

一方、主モータカバー２６と補助モータカバー２８は三層構造化されており、一層目が回転子２２と固定子２４を覆う内側モータカバー２６ａ、２８ａで構成され、二層目が流体２６ｂ、２８ｂで構成され、三層目が内側モータカバー２６ａ、２８ａを覆う外側モータカバー２６ｃ、２８ｃで構成され、二層目の流体２６ｂ、２８ｂが内側モータカバー２６ａ、２８ａと外側モータカバー２６ｃ、２８ｃとの間に挿入されて、回転子２４の回転に伴う振動および騒音を吸収するようになっている。すなわち、内側モータカバー２６ａ、２８ａと外側モータカバー２６ｃ、２８ｃとの間に流体２６ｂ、２８ｃが挿入されたサンドイッチ構造となっている。

流体２６ｂ、２８ｂとしては、硬度の高くないものとして、例えば、空気を用いたり、あるいは液体を用いたりすることができ、また、固体として、高分子材料（例えば、ゲル、シリコン）、樹脂、ゴム、フェルト等を用いることができる。

三層構造化された主モータカバー２６と補助モータカバー２８の硬度に関しては、各層間で以下の関係を保つことが望ましい。

一層目の内側モータカバー２６ａ、２８ａ＞二層目の流体２６ｂ、２８ｂ
三層目の外側モータカバー２６ｃ、２８ｃ＞二層目の流体２６ｂ、２８ｂ
なお、一層目の内側モータカバー２６ａ、２８ａと三層目の外側モータカバー２６ｃ、２８ｃの硬度の関係は問わない。

上記構成による電動モータ２０を車両や電気機器などに搭載した場合、回転子２２の回転に伴う振動などによって騒音が発生しても、この騒音が内側モータカバー２６ａ、２８ａから外側モータカバー２６ｃ、２８ｃに伝播される過程で、内側モータカバー２６ａ、２８ａと外側モータカバー２６ｃ、２８ｃとの間に挿入された流体２６ｂ、２８ｂによって吸収されるため、モータカバー２６、２８の内部で発生する騒音がモータカバー２６、２８外部に漏れるのを十分に抑制することができ、電動モータ２０を車両や電気機器に搭載しても、車両や電気機器の静粛性を維持することができる。

次に、上記構成による電動モータ２０を、例えば、４輪車両の電動パワーステアリング装置の駆動源として用いたときの実施例を図２に従って説明する。

電動パワーステアリング装置６０は、ステアリングホイール６２と左右の転舵輪（図示せず）に連結されるタイロッド６４、６６との間に介在し、ステアリングホイール６２の回転に伴う操舵力を左右の転舵輪に伝達するステアリング機構６８と、ステアリングホイール６２の回転に伴う操舵力を検出するトルクセンサ７０と、車速を検出する車速センサ７２と、ステアリング機構６８に補助操舵力を付与する電動モータ２０と、トルクセンサ７０と車速センサ７２の検出出力に基づいて補助操舵力を一定タイミングごとに演算し、この演算結果に従った回転方向及び回転トルクを与える駆動電流を電動モータ２０に供給して電動モータ２０を制御するコントロールユニット（ＥＣＵ）７４と、を備えて構成されており、コントロールユニット７４には、バッテリ７６からヒューズ７８またはイグニッションスイッチ８０、ヒューズ８２を介して電力が供給されている。

ステアリング機構６８は、ステアリングホイール６２に連結されたコラム８４と、電動モータ２０の出力軸に連結された減速ギヤ８６と、左右のタイロッド６４、６６に連結されたピニオン＆ラック８８と、減速ギヤ８６とピニオン＆ラック８８との間に介在するインタミシャフト（インタミディエートシャフト）９０とを備え、コラム８４は減速ギヤ８６、シャフト９２、等速ジョイント９４を介してインタミシャフト９０に連結され、インタミシャフト９０は等速ジョイント９６、シャフト９８を介してピニオン＆ラック８８に連結されている。

ステアリングホイール６２に加えられた操舵力はコラム８４を介して減速ギヤ８６に伝達される。減速ギヤ８６は減速機構（図示せず）とともに、ステアリングホイール６２からの操舵力を減速してインタミシャフト９０に伝達する。この際、減速ギヤ８６は、電動モータ２０の出力軸からの出力を補助トルクとして受け、この補助トルクを、その方向を電動モータ２０の出力軸に対して直交する方向に変換し、且つ減速させながら、ステアリングホイール６２からの操舵力（操舵トルク）に付与する。これにより、ステアリングホイール６２に与えられた運転者の手動操舵力がトルクの面で補助（アシスト）され、その補助された操舵力がピニオン＆ラック８８を介して左右の転舵輪に伝達されるので、電動パワーステアリング機能が発揮される。

本実施例によれば、電動モータ２０が電動パワーステアリング装置６０に搭載されたときに、回転子２２の回転に伴う振動などによって騒音が発生しても、この騒音が内側モータカバー２６ａ、２８ａから外側モータカバー２６ｃ、２８ｃに伝播される過程で、内側モータカバー２６ａ、２８ａと外側モータカバー２６ｃ、２８ｃとの間に挿入された流体２６ｂ、２８ｂによって吸収されるため、モータカバー２６、２８の内部で発生する騒音がモータカバー２６、２８外部に漏れるのを十分に抑制することができ、車両の静粛性を維持することができる。

本発明の一実施例を示す電動モータの縦断面図である。本発明に係る電動モータを４輪車両の電動パワーステアリング装置に用いたときの実施例を示すブロック構成図である。従来のマクロモータケースの断面図である。

符号の説明

２０電動モータ
２２回転子
２４固定子
２６主モータカバー
２６ａ内側モータカバー
２６ｂ流体
２６ｃ外側モータカバー
２８補助モータカバー
２８ａ内側モータカバー
２８ｂ流体
２８ｃ外側モータカバー
３０、３２軸受
３４シャフト
３６コイル
３８コンミテータ
４０、４４ブラシ
５０マグネット
６０電動パワーステアリング装置

Claims

回転子と、固定子と、前記回転子を回転自在に支持するモータカバーとを備え、前記モータカバーは、前記回転子と前記固定子を覆う内側モータカバーと、前記内側モータカバーを覆う外側モータカバーと、前記内側モータカバーと前記外側モータカバーとの間に挿入されて前記回転子の回転に伴う騒音を吸収する流体とを備えてなる電動モータ。
回転子と固定子を覆う内側モータカバーと、前記内側モータカバーを覆う外側モータカバーと、前記内側モータカバーと前記外側モータカバーとの間に挿入されて前記回転子の回転に伴う騒音を吸収する流体とを備えてなるモータカバー。