JP2010233361A - モータのステータコア組付体 - Google Patents

Abstract

【課題】モータを小型化する場合でも周辺部品から発生する騒音を低減することができるモータのステータコア組付体を提供する。
【解決手段】ステータコア組付体１は、モータケース２と、ステータコア３とを備えている。モータケース２の端壁２１には、３つの貫通穴２３と、３つのモータケース固定穴２４とが設けられている。３つの貫通穴２３は、端壁２１の外周縁部の全体にわたって配置されている。３つのモータケース固定穴２４は、それぞれ貫通穴２３の中間部分２３ａの内周側に配置されている。
【選択図】図２

Description

本件発明は、例えば、ハイブリッド車や電気自動車のような電動車両に使用されるモータのステータコア組付体に関する。

従来、ハイブリッド車や電気自動車の電動車両に使用されるモータとしては、例えば特許文献１に記載されているようなモータが提案されている。このモータは、円筒状のモータケースの内部に円環状のステータコアが圧入されて内側面に固定されている。モータケースの一端側は端壁で閉じられており、端壁にはモータケースを周辺部品に固定するためのモータケース固定部が設けられている。

以上のように構成されているモータは、駆動時にステータコアから振動が発生すると、この振動がモータケースに伝わる。モータケースに伝わった振動はモータケース固定部を介して周辺部品に伝わる。このため、周辺部品から騒音が発生してしまう。

そこで、特許文献１では、上記の問題を解決するために、モータケースとステータコアとから構成されるステータコア組付体において、ステータコアの外周面全体に帯状の切り欠き部を設けている。これによりステータコアとモータケースとの接触面積が小さくなるので、ステータコアからモータケースに伝わる振動が抑えられる。その結果、モータケース固定部に伝わる振動も抑えられるので、周辺部品から発生する騒音が低減されている。

特開２００１−３４２９５４号公報

しかしながら、従来のステータコア組付体では、モータを小型化するために、モータケースの端壁とステータコアとの軸方向との間の距離を短くすると、ステータコアからモータケースの端壁に振動が伝わりやすくなる。これにより、モータケース固定部から周辺部品にも振動が伝わりやすくなるので、周辺部品から発生する騒音が増大してしまうおそれがあった。

本件発明は、かかる従来の課題に鑑みてなされたものであり、モータを小型化する場合でも周辺部品から発生する騒音を低減することができるモータのステータコア組付体を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために本件発明のモータのステータコア組付体では、モータケースでステータコアよりも端壁側に位置する部分に、ステータコアから伝わる振動を抑える振動低減手段と、モータを周辺部品に固定するためのモータケース固定部とを設け、振動低減手段をこのモータケース固定部よりもステータコアとの接触部分に近くなるように配置した。

これにより、本件発明のモータのステータコア組付体では、モータを小型するためにモータケースの端壁とステータコアとの軸方向との間の距離を短くして端壁に振動が伝わりやすくなったとしても、その振動はモータ固定部に到達する前に振動低減手段で抑えられる。したがって、モータケース固定部から周辺部品に伝わる振動も抑えられる。よって、本件発明のモータのステータコア組付体は、モータを小型化する場合でも周辺部品から発生する騒音を低減することができる。

本件発明の第１の実施の形態を示すステータコア組付体の分解斜視図である。 同実施の形態を示すモータケースの正面図である。 同実施の形態を示すステータコア組付体の要部の縦断面図である。 同実施の形態を示す貫通穴と切り欠き部の配置関係を示す図である。 本件発明の第２の実施の形態を示すステータコア組付体の分解斜視図である。 同実施の形態を示す貫通穴と切り欠き部の配置関係を示す図である。 本件発明の第３の実施の形態を示すステータコア組付体の分解斜視図である。 同実施の形態を示すモータケースの正面図である。

以下、本件発明の実施の形態を図にしたがって説明する。

第１の実施の形態：
図１は、本件発明の第１の実施の形態を示すモータのステータコア組付体１の分解斜視図である。このステータコア組付体１は、モータケース２と、ステータコア３とを備えている。以下に、モータケース２とステータコア３の各構造について説明する。

＜モータケース２＞
モータケース２は円筒状に形成されている。モータケース２の一端は端壁２１で閉じられている。この端壁２１は円形状に形成されており、その中央には軸受け穴２２が設けられている。この軸受け穴２２は、ロータの軸（図示せず）を支持部材（図示せず）を介して回転可能に支持する。また、端壁２１において軸受け穴２２の周りには、３つの貫通穴２３と、３つのモータケース固定穴２４とが設けられている。

３つの貫通穴２３は、本件発明の振動低減手段である。３つの貫通穴２３は、図２に示すように、端壁２１の外周縁部全体にわたって等間隔に配置されている。各貫通穴２３は、端壁２１の外周縁に沿って略円弧状に形成されている。各貫通穴２３の中間部分２３ａは、内周面２３ｂが外周面２３ｃの方に円弧状に突出している。

一方、各モータケース固定穴２４は、本件発明のモータケース固定部である。図２に示すように各モータケース固定穴２４は、各貫通穴２３の中間部分２３ａの内周側に配置されている。また、図３に示すように、各モータケース固定穴２４には、ボルト等の締結部材１０が挿通される。この締結部材１０をモータの周辺部品１１に固定することによって、モータケース２が周辺部品１１に固定される。

＜ステータコア３＞
ステータコア３は、図１に示すように円環状に形成されている。このステータコア３の内周側には多数の歯部３１が等間隔に設けられている。これらの歯部３１にはコイル（図示せず）が巻回される。そして、図３に示すように、ステータコア３は、モータケース２の他端側から内部に圧入されて内周面２ａに固定される。このようにして内周面２ａに固定されたステータコア３の内側にはロータ（図示せず）が配置される。

さらに、ステータコア３の具体的な構成について説明する。図３に示すようにステータコア３は、複数の円環状の電磁鋼板３０がモータケース２の軸方向Ａに沿うようにして積層されており、隣接する電磁鋼板３０、３０同士がカシメ等により締結されて構成されている。

図４に示すように、ステータコア３の外周面３ａには、３つの切り欠き部３２が設けられている。具体的には、３つの切り欠き部３２は、ステータコア３の外周面３ａ全体にわたって周方向Ｂに等間隔に配置されている。さらに、この３つの切り欠き部３２は、モータケース２の３つの貫通穴２３と周方向Ｂで同じ位置に配置されている。

また、各切り欠き部３２は、図３に示すように、ステータコア３の外周面３ａにおいて、モータケース２の端壁２１と対向している一端から他端側に向かう所定部分が切り欠かれて形成されている。これにより、各切り欠き部３２とモータケース２の内周面２ａとの間には隙間Ｓが形成されている。

以上のように構成されているステータコア組付体１について、次に、振動の抑制作用を説明する。モータの駆動時には、図３に示すように、ステータコア３から振動Ｖ１が発生する。この振動Ｖ１の方向は、ステータコア３の径方向Ｃである。この振動Ｖ１は、ステータコア３からモータケース２の周壁２０を経由して端壁２１に伝わる。端壁２１で発生する振動Ｖ２の方向は、ステータコア３の径方向Ｃおよび軸方向Ａになる。

ここで、各貫通穴２３は、各モータケース固定穴２４よりもステータコア３との接触部分２０ａに近い位置に配置されている。このため、ステータコア３から周壁２０に伝わった振動Ｖ１は、各貫通穴２３を経由して各モータケース固定穴２４に伝わる。このため、この振動Ｖ１は、各モータケース固定穴２４に伝わる前に各貫通穴２３で抑えられるので、各モータケース固定穴２４から周辺部品１１に伝わる振動Ｖ２も抑えられる。

したがって、本実施の形態のステータコア組付体１では、モータを小型化するためにモータケース２の端壁２１とステータコア３の軸方向Ａとの間の距離Ｌを短くして端壁２１に振動Ｖ１が伝わりやすくなったとしても、その振動Ｖ１は各モータケース固定穴２４に到達する前に各貫通穴２３で抑えられる。その結果、各モータケース固定穴２４から周辺部品１１に伝わる振動Ｖ２も抑えられる。よって、本実施の形態のステータコア組付体１は、モータを小型化する場合でも周辺部品１１から発生する騒音を低減することができる。

さらに、本実施の形態のステータコア組付体１では、本件発明の振動低減手段を３つの貫通穴２３から構成した。したがって、本実施の形態のステータコア組付体１では、振動低減手段の構成を簡単にして周辺部品１１への振動Ｖ２を抑えることができる。よって、本実施の形態のステータコア組付体１は、製造コストを抑えつつ、周辺部品１１から発生する騒音を低減することができる。

また、本実施の形態のステータコア組付体１では、図２に示したように、各貫通穴２３の中間部分２３ａの内周面２３ｂを外周面２３ｃの方へ突出させてモータケース固定穴２４を設けるようにした。したがって、モータケース固定穴２４の設置範囲が広がるので、周囲の状況に応じてモータケース２の固定位置を設定することが可能になる。よって、本実施の形態のステータコア組付体１は、モータの設置の自由度を高めることができる。

なお、各モータケース固定穴２４は、図２に示したように扇状の範囲Ｄ内に設置するのが好ましい。この範囲Ｄは、各貫通穴２３の左右端と軸受け穴２２の中心Ｏとを結んで設定され、端壁２１で発生している振動Ｖ２が小さくなる範囲である。

また、本実施の形態のステータコア組付体１では、ステータコア３の外周面３ａ全体にわたって３つの切り欠き部３２を設けた。これにより、図３に示したように、ステータコア３とモータケース２との間には隙間Ｓが形成されるので、ステータコア３とモータケース２との接触面積が少なくなる。このため、ステータコア３からモータケース２に伝わる振動がさらに抑えられるので、モータケース２から周辺部品１１に伝わる振動もさらに抑えられる。よって、本実施の形態のステータコア組付体１は、周辺部品１１から発生する騒音をさらに低減することができる。

さらに、本実施の形態のステータコア組付体１では、図４で示したように、各貫通穴２３と各切り欠き部３２を周方向Ｂで同じ位置に配置した。つまり、各貫通穴２３と各切り欠き部３２は図３で示すように近接することになる。したがって、各切り欠き部３２の周囲の部分で発生している振動Ｖ１は、モータケース２でこれと対応している部分に伝わるとすぐに貫通穴２３で抑えられる。このため、各モータケース固定穴２４では、径方向Ｃの振動Ｖ２が特に抑えられる。その結果、各モータケース固定穴２４から周辺部品１１に伝わる振動がさらに抑えられる。よって、本実施の形態のステータコア組付体１は、周辺部品１１から発生する騒音をさらに低減することができる。

また、本実施の形態のステータコア組付体１では、図４で示したように、３つの切り欠き部３２をステータコア３の外周面３ａ全体にわたって部分的に設けた。これにより、本実施の形態のステータコア組付体１は、切り欠き部がステータコアの外周面全体にわたって帯状に設けられている場合と比べて、全ての電磁鋼板３０をモータケース２の内周面２ａに確実に固定した状態で周辺部品１１に伝わる振動を抑えることができる。よって、本実施の形態のステータコア組付体１は、モータケース２に対するステータコア３の組付精度を高めつつ、周辺部品１１から発生する騒音を低減することができる。

また、本実施の形態のステータコア組付体１は、モータケース２に対するステータコア３の組付精度を高めたことにより、モータの駆動時にステータコア３に振動や衝撃等が発生しても、電磁鋼板３０の浮き上がりを防ぐことが可能になる。

第２の実施の形態：
図５は、本件発明の第２の実施の形態を示すモータのステータコア組付体１０１の分解斜視図である。このステータコア組付体１０１は、モータケース２と、ステータコア１０３とを備えている。

モータケース２の構造は、第１の実施の形態で説明した通りである。ステータコア１０３は、第１の実施の形態で説明したステータコア３と基本的な構造は同じである。しかし、図６に示すように、ステータコア１０３の外周面１０３ａに設けられている３つの切り欠き部３２は、モータケース２の貫通穴２３と周方向Ｂで交互に配置されている。

つまり、３つの貫通穴２３と３つの切り欠き部３２は周方向Ｂで全体的に配置される。このため、モータケース２の端壁２１では、径方向Ｃの振動Ｖ２（図３参照）が全体的に抑えられる。これにより、モータケース固定穴２４では、径方向Ｃの振動Ｖ２に基づいて発生する軸方向Ａの振動Ｖ２が特に抑えられる。このように、本実施の実施の形態のステータコア組付体１０１は、第１の実施の形態のステータコア組付体１と同様に、周辺部品１１（図３参照）に伝わる振動がより抑えられるので、周辺部品１１から発生する騒音を低減することができる。

また、本実施の形態のステータコア組付体１０１は、上記でも説明したように、基本的な構造は同じであるため、第１の実施の形態のステータコア組付体１で説明した効果と同様の効果を得ることができる。

第３の実施の形態：
図７は、本件発明の第３の実施の形態を示すステータコア組付体２０１の斜視図である。このステータコア組付体２０１は、モータケース２０２と、ステータコア３とから構成されている。

ステータコア３の構造は、第１の実施の形態で説明した通りである。本実施の形態ではモータケース２０２について説明する。このモータケース２０２において、上記の実施の形態のモータケース２と同じ部分には同じ符号を付し、異なる部分を説明する。

このモータケース２０２は、各貫通穴２２３が端壁２２１から周壁２２０にかけて設けられている。これについて具体的に説明する。各貫通穴２２３は、第１貫通穴２２３ａと、第２貫通穴２２３ｂと、第３貫通穴２２３ｃとから構成されている。

第１貫通穴２２３ａの形状は、図２で示した貫通穴２３の中間部分２３ａがない形状である。第２貫通穴２２３ｂは略台形状に形成されている。この第２貫通穴２２３ｂは第１貫通穴２２３ａの外端側に結合して端壁２２１の外周縁まで形成されている。第３貫通穴２２３ｃは矩形状に形成されている。この第３貫通穴２２３ｃは、第２貫通穴２２３ｂの外端側に結合して周壁２２０の端壁２２１側の外周縁部に形成されている。

以上のようにして貫通穴２２３がモータケース２０２の端壁２２１から周壁２２０まで延長して設けられていることにより、図８に示すようにモータケース固定穴２２４を、第１の実施の形態で説明したモータケース固定穴２４（図２参照）よりも端壁２２１の外周縁側に設けることができる。つまり、モータケース固定穴２２４の設置範囲の自由度が広がり、周囲の状況に応じてモータケース２０２の固定位置を設定することが可能になる。よって、本実施の形態のステータコア組付体２０１は、モータの設置の自由度を高めることができる。

また、本実施の形態のステータコア組付体２０１は、上記でも説明したように、基本的な構造は同じであるため、第１の実施の形態のステータコア組付体１で説明した効果と同様の効果を得ることができる。

以上、本件発明にかかる実施の形態を例示したが、これらの実施の形態は本件発明の内容を限定するものではない。また、本件発明の請求項の範囲を逸脱しない範囲であれば、各種の変更等は可能である。

例えば、第３の実施の形態では、貫通穴２２３をモータケース２０２の端壁２２１から周壁２２０にかけて形成したが、貫通穴２２３は、モータケース２０２の周壁２２０の方に設けても良い。また、各実施の形態では、本件発明の振動低減手段として、モータケースに貫通穴を設けて構成したが、その他の振動低減手段としては、貫通穴にゴム等の振動吸収材をはめ込んで構成したり、モータケースの端壁や周壁の所定部分を振動吸収材で構成しても良い。

１ ステータコア組付体
２ モータケース
２ａ 内周面
３ ステータコア
３ａ 外周面
１１ 周辺部品
２０ 周壁
２０ａ 接触部分
２１ 端壁
２３ 貫通穴
２４ モータケース固定穴
３０ 電磁鋼板
３２ 切り欠き部
１０１ ステータコア組付体
１０３ ステータコア
１０３ａ 外周面
２０１ ステータコア組付体
２０２ モータケース
２２０ 周壁
２２１ 端壁
２２３ 貫通穴
２２４ モータケース固定穴
Ａ 軸方向
Ｂ 周方向
Ｖ１ ステータコアから伝わる振動

Claims (7)

1. 円筒状に形成されて一端が端壁で閉じられたモータケースと、このモータケースの他端側から内部に圧入されて内周面に固定される円環状のステータコアとを備えているモータのステータコア組付体において、
   前記モータケースで前記ステータコアよりも端壁側に位置する部分に、前記ステータコアから伝わる振動を抑える振動低減手段と、前記モータケースを周辺部品に固定するためのモータケース固定部とを設け、前記振動低減手段を前記モータケース固定部よりも前記ステータコアとの接触部分に近くなるように配置したことを特徴とするモータのステータコア組付体。
2. 請求項１に記載のモータのステータコア組付体において、
   前記振動低減手段を、前記モータケースの端壁の外周側全体にわたって周方向に長く設けられた複数の貫通穴から構成し、少なくとも１つの貫通穴の内周側部分に前記モータケース固定部を設けたことを特徴とするモータのステータコア組付体。
3. 請求項２に記載のモータのステータコア組付体において、
   前記貫通穴は、前記モータケースの周壁まで延長して設けられていることを特徴とするモータのステータコア組付体。
4. 請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のモータのステータコア組付体において、
   前記ステータコアの外周面全体にわたって切り欠き部を設けたことを特徴とするモータのステータコア組付体。
5. 請求項４に記載のモータのステータコア組付体において、
   前記ステータコアは、複数の円環状の電磁鋼板がモータケースの軸方向に沿うようにして積層されて、隣接する電磁鋼板同士が固定されることにより構成されている一方、前記切り欠き部は、前記ステータコアの外周面全体にわたって部分的に複数設けられていることを特徴とするモータのステータコア組付体。
6. 請求項５に記載のモータのステータコア組付体において、
   前記貫通穴の設置数と前記切り欠き部の設置数を同一に設定し、これらの貫通穴と切り欠き部とを周方向で同じ位置に配置したことを特徴とするモータのステータコア組付体。
7. 請求項５に記載のモータのステータコア組付体において、
   前記貫通穴の設置数と前記切り欠き部の設置数を同一に設定し、これらの貫通穴と切り欠き部とを周方向で交互に配置したことを特徴とするモータのステータコア組付体。

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