JP2012244834A

JP2012244834A - 回転電機のステータおよびステータの保持リング

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Publication number: JP2012244834A
Application number: JP2011114513A
Authority: JP
Inventors: Tomoya Sugiyama; 智也杉山; Takashi Asaga; 崇朝賀
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2011-05-23
Filing date: 2011-05-23
Publication date: 2012-12-10
Anticipated expiration: 2031-05-23
Also published as: US9024502B2; EP2528196A3; JP5790149B2; US20120299436A1; EP2528196A2

Abstract

【課題】ステータをハウジングに取り付けている取付ネジの緩みを防止することのできる回転電機のステータおよびステータの保持リングの提供。
【解決手段】電動モータのステータは、複数のコア体が保持される円筒状のステータリング１５を備えている。ステータリング１５は、コア体が取り付けられる円筒部１５１と、取付ボルトによりモータハウジングに取り付けられる複数の固定フランジ１５２ａ〜１５２ｅとを有している。各々の固定フランジ１５２ａ〜１５２ｅには、互いに近接した一対の取付穴１５４ａ〜１５４ｊが貫通しており、一対の取付穴１５４ａ〜１５４ｊは、それぞれ取付穴群を形成している。各々の取付穴群を形成する一対の取付穴１５４ａ、１５４ｂ同士の間の円周方向の間隔βは、それぞれ異なる取付穴群に属する互いに隣接した取付穴１５４ｂ、１５４ｃ同士の間の円周方向の間隔γより小さく形成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、ステータコアに通電することによりロータを駆動する回転電機のステータおよびステータの保持リングに関する。

コアが取り付けられる保持リングの軸方向端部に、モータハウジングへの取付用のフランジが形成されている回転電機のステータに関する従来技術があった（例えば、特許文献１参照）。これは、主にハイブリッド車両の車輪駆動用のモータに使用されるもので、複数のコアを円環状に並べた状態で保持リングに固定し、その後、保持リングをモータハウジング内に取り付けている。

特開２００５―３１２１５１号公報

上述した特許文献１に開示された回転電機においては、フランジは保持リングの外周縁から半径方向外方へと延びており、フランジ上には、複数の取付孔が円周方向に所定の間隔に配置されている。当該フランジをハウジングのボス端面に当接させた後、それぞれの取付孔に挿通させた取付ボルトをボスにネジ締めすることによって、ステータはハウジングに固定される。

通常、ハイブリッド車両等に搭載される回転電機のハウジングは、軽量化のためにアルミニウム合金のような軽金属によって形成されている。一方、コアが圧入等により取り付けられる保持リングは、温度変化によるコアに対する保持力の低下を避けるために、熱膨張率の差の小さいコアと同質の材質によって形成されている。したがって、保持リングは鉄系の材量にて形成され、ハウジングとは異質の金属材料となる場合が多い。

これにより、回転電機に温度変化が発生すると、保持リングとハウジングとの間に相対的な動きが現れる。例えば、回転電機の温度が上昇すると、熱膨張率の大きい金属材料によって形成されたハウジングが、保持リングよりも半径方向外方へと伸長する。したがって、ステータにおいては、ハウジングのボスが保持リングのフランジに形成された取付孔に対して相対的に移動し、ボスに締め付けられている取付ボルトに剪断方向荷重が働き、取付ボルトに緩みが発生する恐れがある。
特に、フランジとボスとの間の相対移動によって、ハウジングの表面に摩耗（フレッティング）が発生した後は、取付ボルトによる締付力が急激に低下する。

この場合に、取付ボルトのネジ径をサイズアップして、取付ボルトの締め付けによる軸力を増大させて、その緩みを防止する方法がある。しかしながら、取付ボルトのネジ径を増大させると、保持リングのフランジおよびハウジングが大型化し、延いては、回転電機全体の大型化を余儀なくされる。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ステータをハウジングに取り付けている取付ネジの緩みを防止することのできる回転電機のステータおよびステータの保持リングを提供することにある。

上述した課題を解決するために、請求項１に係る回転電機のステータの発明の構成は、円筒部の軸方向端部において、取付ネジによってハウジングに固定される取付フランジが、半径方向外方に延びるように形成された保持リングと、各々コイルが巻回されるとともに、円環状に並んだ状態で円筒部の内周面に取り付けられた複数のコアと、を備え、ハウジングに回転可能に取り付けられたロータに対し、半径方向外方に対向するように設けられた回転電機のステータであって、取付フランジ上には、円周上において互いに所定の間隔を有するように複数の取付穴群が配置され、各々の取付穴群は、取付ネジが挿入されるように取付フランジを貫通する互いに近接した複数の取付穴によって形成されており、同一の取付穴群に属する互いに隣接した取付穴同士の間の円周方向の間隔は、それぞれ異なる取付穴群に属する互いに隣接した取付穴同士の間の円周方向の間隔より小さく形成されたことである。

請求項２に係る発明の構成は、請求項１の回転電機のステータにおいて、取付フランジ上には、同一の取付穴群に属する隣接した取付穴同士の間を切り欠くように、外周縁から半径方向内方に進入する溝が形成されたことである。

請求項３に係る発明の構成は、請求項１または２の回転電機のステータにおいて、複数の取付穴群は、円筒部の軸方向端部において円周上に均等に配置されるとともに、各々の取付穴群は、一対の取付穴により形成されており、同一の取付穴群に属する双方の取付穴から、ロータの回転軸に対してそれぞれ垂直に下ろされた一対の直線によって形成される角度をβとし、隣り合った取付穴群のそれぞれの円周方向の中心から、回転軸に対してそれぞれ垂直に下ろされた一対の直線によって形成される角度をαとし、円筒部の軸方向端部に設けられた取付穴群の数をＮとした場合、関係式β＜α／Ｎが成り立つことである。

請求項４に係るステータの保持リングの発明の構成は、各々コイルが巻回された複数のコアが円環状に並んだ状態で内周面に取り付けられる円筒部と、円筒部の軸方向端部において、取付ネジによってハウジングに固定可能なように半径方向外方に延びた取付フランジと、を備えたステータの保持リングであって、取付フランジ上には、円周上において互いに所定の間隔を有するように複数の取付穴群が配置され、各々の取付穴群は、取付ネジが挿入されるように取付フランジを貫通する互いに近接した複数の取付穴によって形成されており、同一の取付穴群に属する互いに隣接した取付穴同士の間の円周方向の間隔は、それぞれ異なる取付穴群に属する互いに隣接した取付穴同士の間の円周方向の間隔より小さく形成されたことである。

請求項１に係る回転電機のステータによれば、取付フランジ上には、円周上において互いに所定の間隔を有するように複数の取付穴群が配置され、各々の取付穴群は、互いに近接して設けられた複数の取付穴によって形成されていることにより、ステータの温度変化によって、保持リングの取付フランジに形成された取付穴とハウジングとの間に相対移動が発生しても、それに伴って生ずる剪断方向荷重を、各々の取付穴群に属する取付穴に挿通された複数の取付ネジにより負担するため、１本当たりの取付ネジの剪断方向荷重を低減し、取付ネジの緩みを防止することができる。

また、それぞれ異なる取付穴群に属する互いに隣接した取付穴同士の間の円周方向の間隔は、同一の取付穴群に属する互いに隣接した取付穴同士の間の円周方向の間隔より大きく形成されているため、取付フランジに対するハウジングの相対移動は、隣接した取付穴群の間の部位と対向するハウジングの部分によって吸収することができる。
また、１本当たりの取付ネジの剪断方向荷重を低減できることにより、取付ネジのネジ径をサイズアップする必要がないため、保持リングの取付フランジおよびハウジングの大型化を防ぎ、回転電機全体が大型化することを防止することができる。

請求項２に係る回転電機のステータによれば、取付フランジ上には、同一の取付穴群に属する隣接した取付穴の間を切り欠くように、外周縁から半径方向内方に進入する溝が形成されたことにより、回転電機の温度が変化して、保持リングに対してハウジングが半径方向内方に相対移動したとしても、溝によって取付フランジ上の隣接した取付穴同士が接近可能であるため、取付フランジに発生する応力を低減し、延いては取付ネジに働く剪断方向荷重を低減することができる。

請求項３に係る回転電機のステータによれば、複数の取付穴群は、円筒部の軸方向端部において円周上に均等に配置されるとともに、各々の取付穴群は、一対の取付穴により形成されており、同一の取付穴群に属する双方の取付穴から、ロータの回転軸に対してそれぞれ垂直に下ろされた一対の直線によって形成される角度をβとし、隣り合った取付穴群のそれぞれの円周方向の中心から、回転軸に対してそれぞれ垂直に下ろされた一対の直線によって形成される角度をαとし、円筒部の軸方向端部に設けられた取付穴群の数をＮとした場合、関係式β＜α／Ｎが成り立つことにより、ステータの温度変化によって、保持リングに対してハウジングが相対移動したとしても、取付ネジへの剪断方向荷重を低減して取付ネジの緩みを防止することができるとともに、取付フランジに発生する応力を低減することができる。

請求項４に係るステータの保持リングによれば、取付フランジ上には、円周上において互いに所定の間隔を有するように複数の取付穴群が配置され、各々の取付穴群は、互いに近接して設けられた複数の取付穴によって形成されていることにより、ステータの温度変化によって、保持リングの取付フランジに形成された取付穴とハウジングとの間に相対移動が発生しても、それに伴って生ずる剪断方向荷重を、各々の取付穴群に属する取付穴に挿通された複数の取付ネジにより負担するため、１本当たりの取付ネジの剪断方向荷重を低減し、取付ネジの緩みを防止することができる。

また、それぞれ異なる取付穴群に属する互いに隣接した取付穴同士の間の円周方向の間隔は、同一の取付穴群に属する互いに隣接した取付穴同士の間の円周方向の間隔より大きく形成されているため、取付フランジに対するハウジングの相対移動は、隣接した取付穴群の間の部位と対向するハウジングの部分によって吸収することができる。
また、取付ネジのネジ径をサイズアップする必要がないため、保持リングの取付フランジおよびハウジングの大型化を防ぎ、回転電機全体が大型化することを防止することができる。

本発明の一実施形態による電動モータの車両に搭載された状態を示した断面図図１に示した電動モータのステータリングの斜視図図２に示したステータリングの固定フランジの部分を示した部分拡大図円周上に固定フランジを５個設けたステータリングを使用したステータにおいて、高温時に取付ボルトに働く剪断方向荷重と固定フランジに発生する応力の特性を示したグラフを表した図固定フランジを５個設けたステータリングを使用したステータにおいて、低温時に発生する剪断方向荷重と応力の特性を示したグラフを表した図固定フランジが４個の場合において、高温時に発生する剪断方向荷重と応力の特性を示したグラフを表した図固定フランジが５個の場合において、低温時に取付ボルトに働く剪断方向荷重について、固定フランジにスリットを設けた場合と設けない場合とを比較して示したグラフを表した図

図１乃至図７に基づき、本発明の一実施形態による電動モータ１について説明する。電動モータ１（回転電機に該当する）は、ハイブリッド車両の車輪駆動用の同期モータである。しかしながら、本発明はこれに限定されるべきものではなく、家庭用電器に設けられるモータあるいは一般的な産業用機械を駆動するモータといった、あらゆる電動モータに適用することが可能である。
尚、説明中において回転軸方向または軸方向という場合、特に断らなければ、電動モータ１に含まれたロータ１３の回転軸Ｃに沿った方向、すなわち図１における左右方向を意味する。また、図１において、左方を電動モータ１およびクラッチ装置３の前方といい、右方を後方ということがあるが、実際の車両上における方向とは無関係である。

図１に示すように、モータハウジング１１（ハウジングに該当する）は、ロータ１３およびステータ１４を内蔵した状態で、前方をモータカバー１２により封止されている。モータカバー１２の前方には、図示しない車両のエンジンが取り付けられ、モータハウジング１１の後方にはトランスミッション（図示せず）が配設されている。
また、電動モータ１を構成するロータ１３とエンジンとの間には、湿式多板クラッチであるノーマリクローズタイプのクラッチ装置３が介装されている。さらに、電動モータ１は、トランスミッションを介して図示しない車両の駆動輪と接続されており、電動モータ１による駆動力が駆動輪に入力される。

図１に示した電動モータ１が搭載された車両は、エンジンにより走行する場合、エンジンがトランスミッションを介して駆動輪を回転させる。また、電動モータ１により走行する場合、電動モータ１がトランスミッションを介して駆動輪を回転させる。この時、クラッチ装置３をレリーズさせて、エンジンと電動モータ１との間の接続を解除している。さらに、電動モータ１は、クラッチ装置３を介してエンジンにより駆動され、発電機としても機能する。

モータカバー１２の内周端には、軸受３１を介してクラッチ装置３のインプットシャフト３２が、回転軸Ｃを中心に回転可能に取り付けられている。回転軸Ｃは、エンジンおよびトランスミッションのタービンシャフト２の回転軸でもある。インプットシャフト３２は、エンジンのクランクシャフトと接続されている。
また、インプットシャフト３２は、クラッチ装置３の係合部３３を介して、クラッチアウタ３４と接続されている。係合部３３が係脱することにより、インプットシャフト３２とクラッチアウタ３４との間が断続される。
クラッチアウタ３４は、電動モータ１のロータ１３に連結されるとともに、半径方向内方へと延びて、内端においてタービンシャフト２とスプライン嵌合している。また、クラッチアウタ３４とモータハウジング１１の固定壁１１１との間には、双方の間の相対回転が可能なように、ベアリング装置３５が介装されている。

電動モータ１のロータ１３は、クラッチアウタ３４を介して、モータハウジング１１に回転可能に取り付けられている。ロータ１３は、積層された複数の電磁鋼板１３１を一対の保持プレート１３２ａ、１３２ｂにより挟み、これに固定部材１３３を貫通させて端部をかしめることにより形成されている。また、ロータ１３の円周上には、図示しない複数の界磁極用マグネットが設けられている。一方の保持プレート１３２ｂは、クラッチアウタ３４に取り付けられ、これにより、ロータ１３はクラッチアウタ３４と連結されている。

また、モータハウジング１１の内周面には、ロータ１３と半径方向に対向するように、電動モータ１のステータ１４が取り付けられている。ステータ１４は、ステータリング１５（本発明の保持リングに該当する）の円筒部１５１の内周面に、回転磁界発生用の複数のコア体１６（本発明のコアに該当する）が円環状に並ぶように取り付けられて形成されている。

各々のコア体１６は、複数のケイ素鋼板（電磁鋼板）が積層されることにより形成されたティース１６１を備えている。ティース１６１には一対のボビン１６２、１６３が装着され、ボビン１６２、１６３は、ティース１６１の外周面を囲むように互いに嵌合している。さらに、ボビン１６２、１６３の回りには、回転磁界を発生させるためのコイル１６４が巻回されている。コア体１６の周囲に巻回されたコイル１６４は、図示しないバスリングを介して外部のインバータと接続される。
上述した構成を備えた電動モータ１において、コイル１６４に例えば三相の交流電流が供給されることによりステータ１４において回転磁界が発生し、回転磁界に起因する吸引力または反発力によって、ステータ１４に対しロータ１３が回転される。

ステータリング１５は鋼板をプレス成形して形成されており、図２に示すように、リング状の円筒部１５１と、円筒部１５１の軸方向端部から半径方向外方に延びた、５個の固定フランジ１５２ａ、１５２ｂ、１５２ｃ、１５２ｄ、１５２ｅ（取付フランジに該当し、以下、総称する場合、固定フランジ１５２ａ〜１５２ｅと表す）を有している。固定フランジ１５２ａ〜１５２ｅは、ステータ１４をモータハウジング１１に取り付けるために、円筒部１５１の端部円周上において、互いに所定の間隔を有するように配置されている。また、固定フランジ１５２ａ〜１５２ｅ同士の間には、固定フランジ１５２ａ〜１５２ｅよりも幅狭の外周フランジ１５３が形成されている。

固定フランジ１５２ａ〜１５２ｅには、それぞれ互いに近接して設けられた一対の取付穴１５４ａ、１５４ｂ、１５４ｃ、１５４ｄ、１５４ｅ、１５４ｆ、１５４ｇ、１５４ｈ、１５４ｉ、１５４ｊ（以下、総称する場合、取付穴１５４ａ〜１５４ｊと表す）が貫通している。取付穴１５４ａ〜１５４ｊは全て同径に形成され、固定フランジ１５２ａ〜１５２ｅが全て同形状を呈するように、すべての固定フランジ１５２ａ〜１５２ｅ上において、同位置に形成されている。
ここで、取付穴１５４ａと取付穴１５４ｂ、取付穴１５４ｃと取付穴１５４ｄ、取付穴１５４ｅと取付穴１５４ｆ、取付穴１５４ｇと取付穴１５４ｈ、取付穴１５４ｉと取付穴１５４ｊは、各々取付穴群を形成する。

図２に示したように、それぞれ一対の取付穴１５４ａ〜１５４ｊが貫通した複数の固定フランジ１５２ａ〜１５２ｅは、円筒部１５１の端部円周上において均等間隔に配置されている。すなわち、それぞれ一対の取付穴１５４ａ〜１５４ｊによって形成される複数の取付穴群は、円筒部１５１の端部円周上において均等間隔に配置されている。
ここで、例えば、互いに隣接した固定フランジ１５２ａと固定フランジ１５２ｂ（固定フランジ１５２ｂと固定フランジ１５２ｃ、または固定フランジ１５２ｃと固定フランジ１５２ｄ、もしくは固定フランジ１５２ｄと固定フランジ１５２ｅでもよい）のそれぞれの円周方向の中心（それぞれ、取付穴１５４ａと取付穴１５４ｂとの間の中央、取付穴１５４ｃと取付穴１５４ｄとの間の中央となる）から、回転軸Ｃに対してそれぞれ直線Ｌ１、Ｌ２を垂直に下ろし、一対の直線Ｌ１、Ｌ２によって形成される角度（以下、フランジ間ピッチという）をα（本実施形態においてはα＝７２°）とする。

また、同一の固定フランジ１５２ａ〜１５２ｅ上に形成された互いに隣接した取付穴１５４ａおよび取付穴１５４ｂ、取付穴１５４ｃおよび取付穴１５４ｄ、取付穴１５４ｅおよび取付穴１５４ｆ、取付穴１５４ｇおよび取付穴１５４ｈ、取付穴１５４ｉおよび取付穴１５４ｊの中心から、回転軸Ｃに対してそれぞれ直線Ｍ１、Ｍ２を垂直に下ろし、一対の直線Ｍ１、Ｍ２によって形成される角度（以下、ボルト間ピッチという）をβとする。

さらに、それぞれ異なる固定フランジ１５２ａおよび固定フランジ１５２ｂ（固定フランジ１５２ｂと固定フランジ１５２ｃ、または固定フランジ１５２ｃと固定フランジ１５２ｄ、あるいは固定フランジ１５２ｄと固定フランジ１５２ｅ、もしくは固定フランジ１５２ｅと固定フランジ１５２ａでもよい）上に形成された互いに隣接した取付穴１５４ｂおよび取付穴１５４ｃ（取付穴１５４ｄおよび取付穴１５４ｅ、または取付穴１５４ｆおよび取付穴１５４ｇ、あるいは取付穴１５４ｈおよび取付穴１５４ｉ、もしくは取付穴１５４ｊおよび取付穴１５４ａでもよい）の中心から、回転軸Ｃに対して垂直に下ろした一対の直線Ｍ２、Ｍ１によって角度γが形成される。

図２から明らかなように、本実施形態においては、上述したボルト間ピッチβとγとの間に、関係式γ＞βが成り立っている。すなわち、同一の取付穴群に属する（換言すれば、同一の固定フランジ１５２ａ上に形成された）互いに隣接した取付穴１５４ａおよび取付穴１５４ｂ同士の間の円周方向の間隔であるボルト間ピッチβは、それぞれ異なる取付穴群に属する（換言すれば、それぞれ異なる固定フランジ１５２ａおよび固定フランジ１５２ｂ上に形成された）互いに隣接した取付穴１５４ｂおよび取付穴１５４ｃ同士の間の円周方向の間隔γより小さく形成されている。

また、ステータリング１５の円周上に形成された取付穴群の数（換言すれば、対になった取付穴１５４ａ〜１５４ｊが形成された固定フランジ１５２ａ〜１５２ｅの数）をＮ（本実施形態においてはＮ＝５）とした場合、Ｎと上述したフランジ間ピッチα、ボルト間ピッチβとの間には、関係式β＜α／Ｎが成り立っている。
さらに、図２および図３に示したように、各々の固定フランジ１５２ａ〜１５２ｅ上には、同一の取付穴群に属する隣接した取付穴１５４ａ〜１５４ｊ同士の間を切り欠くように、固定フランジ１５２ａ〜１５２ｅの外周縁から半径方向内方に進入するスリット１５５（溝に該当する）が形成されている。
また、円筒部１５１の固定フランジ１５２ａ〜１５２ｅが形成された側と反対側の端部には、リインフォース１５６が全周において半径方向内方に向けて延びている。

上述したように、複数のコア体１６は、円筒部１５１の内周面に焼き嵌めにより取り付けられる。完成したステータリング１５は所定温度に加熱されて、その内径が拡張される。加熱された円筒部１５１に対し、ティース１６１のバックヨーク部（符号なし）を互いに当接させて、複数のコア体１６を円環状に並べた状態で挿入していく。複数のコア体１６が円筒部１５１内に挿入された後、ステータリング１５は冷却されて収縮し、各々のコア体１６を強固に保持することができる。
また、コア体１６をステータリング１５内に取り付ける方法として、常温における圧入を適用してもよい。さらに、圧入によりコア体１６をステータリング１５内に保持させる場合、コア体１６と円筒部１５１との間に接着剤を介在させ、その保持力を増大させてもよい。

図１に示すように、コア体１６が取り付けられたステータリング１５は、モータハウジング１１に固定される。固定フランジ１５２ａ〜１５２ｅをモータハウジング１１のボス部１１２に当接させ、取付ボルト１７（取付ネジに該当する）を取付穴１５４ａ〜１５４ｊに挿通した後、ボス部１１２に螺合させることにより、固定フランジ１５２ａ〜１５２ｅはモータハウジング１１に取り付けられる。

ステータリング１５がモータハウジング１１に固定された状態で電動モータ１に通電すると、ロータ１３の回転にともないステータ１４が発熱する。この時、モータハウジング１１とステータリング１５との間の熱膨張率が異なることに起因して、モータハウジング１１のボス部１１２が、固定フランジ１５２ａ〜１５２ｅに対して半径方向外方に伸長していく。ボス部１１２の固定フランジ１５２ａ〜１５２ｅに対する相対移動により、各々のボス部１１２と螺合した取付ボルト１７には剪断方向荷重が働くが、本実施形態においては、この剪断方向荷重を各々の固定フランジ１５２ａ〜１５２ｅに貫通した（各々の取付穴群に属する）一対の取付ボルト１７によって負担する。
また、モータハウジング１１の半径方向外方への伸長の大部分は、互いに異なる固定フランジ１５２ａ〜１５２ｅ（互いに異なる取付穴群）の間の部位と対向するモータハウジング１１の部分によって吸収する。

図４および図５は、ステータリング１５の軸方向端部に５個の固定フランジ１５２ａ〜１５２ｅが均等に形成されたステータ１４において、１００℃に加熱した場合（高温時）と、−６０℃に冷却した場合（低温時）の、ボルト間ピッチβに応じて取付ボルト１７に働く剪断方向荷重と固定フランジ１５２ａ〜１５２ｅのリング外側Ｒ部（図３において、Ｐにてそれぞれ示す）に発生する応力を、有限要素法（Finite Element Method）による構造解析によって求めた特性をそれぞれ示している。
尚、図４、図５および後述する図６において、その特性が示されたステータリング１５の各固定フランジ１５２ａ〜１５２ｅには、前述したスリット１５５が形成されている。

これらによれば、高温時および低温時の双方の場合において、上述した関係式β＜α／Ｎ（＝３６０°／Ｎ²）を満足するように、β＜１４．４°（図４および図５において、β＝１４．４°の位置を一点鎖線にて示す）とすることにより、取付ボルト１７に働く剪断方向荷重と固定フランジ１５２ａ〜１５２ｅに発生する応力の増大を、ともに防ぐことができることが分かる。
同様に図６は、固定フランジを４個にした場合の、高温時における取付ボルト１７に働く剪断方向荷重と固定フランジに発生する応力を示している。これからも、高温時において関係式β＜α／Ｎを満足するように、β＜２２．５°（図６において、β＝２２．５°の位置を一点鎖線にて示す）とすることにより、取付ボルト１７に働く剪断方向荷重と固定フランジに発生する応力の増大を、ともに防ぐことができることが分かる。

すなわち、固定フランジ１５２ａ〜１５２ｅ上に設けられた一対の取付ボルト１７のボルト間ピッチβを所定角度以下に設定することにより、ステータ１４の温度変化に起因して発生する剪断方向荷重を双方の取付ボルト１７によって負担して、各々の取付ボルト１７に働く剪断方向荷重を低減することができるが、取付ボルト１７のボルト間ピッチβをあまり小さい値にすると、固定フランジ１５２ａ〜１５２ｅ上に発生する応力が増大することになる。本実施形態においては、関係式β＜α／Ｎを満足するようにβの値を設定しているため、取付ボルト１７に働く剪断方向荷重と固定フランジ１５２ａ〜１５２ｅに発生する応力の双方を低減することができる。

また、電動モータ１の温度が常温よりも低下して、ステータリング１５に対してモータハウジング１１が半径方向内方に相対移動したとしても、隣接した取付穴１５４ａ〜１５４ｊの間を切り欠くように形成されたスリット１５５によって、固定フランジ１５２ａ〜１５２ｅ上の取付穴１５４ａ〜１５４ｊ同士が接近する（図３においてＦにて示す）ことにより、固定フランジ１５２ａ〜１５２ｅに発生する応力と取付ボルト１７に働く剪断方向荷重を低減する。
固定フランジ１５２ａ〜１５２ｅ上の隣接した取付穴１５４ａ〜１５４ｊの間を切り欠くようにスリット１５５を設けない場合、スリット１５５を設けた場合に比べ、低温時に固定フランジ１５２ａ〜１５２ｅ上に発生する応力が増大し、延いては、図７において示したように、取付ボルト１７に働く剪断方向荷重が著しく増大する。

本実施形態によれば、ステータリング１５の軸方向端部には、円周上において互いに所定の間隔を有するように取付穴群が配置され、各々の取付穴群は、固定フランジ１５２ａ〜１５２ｅ上において互いに近接して設けられた複数の取付穴１５４ａ〜１５４ｊによって形成されている。これによって、ステータ１４に温度変化が生じて、固定フランジ１５２ａ〜１５２ｅに形成された取付穴１５４ａ〜１５４ｊとモータハウジング１１との間に相対移動が発生しても、それに伴って生ずる剪断方向荷重を、各々の取付穴群に属する取付穴１５４ａ〜１５４ｊに挿通された複数の取付ボルト１７により負担するため、１本当たりの取付ボルト１７の剪断方向荷重を低減し、取付ボルト１７の緩みを防止することができる。

また、それぞれ異なる取付穴群に属する互いに隣接した取付穴１５４ａ〜１５４ｊ同士の間の円周方向の間隔は、同一の取付穴群に属する互いに隣接した取付穴１５４ａ〜１５４ｊ同士の間の円周方向の間隔より大きく形成されているため、固定フランジ１５２ａ〜１５２ｅに対するモータハウジング１１の相対移動は、ステータリング１５の隣接した取付穴群の間の部位と対向するモータハウジング１１の部分によって吸収することができる。
また、１本当たりの取付ボルト１７の剪断方向荷重を低減できることにより、取付ボルト１７のネジ径をサイズアップする必要がないため、ステータリング１５の固定フランジ１５２ａ〜１５２ｅおよびモータハウジング１１の大型化を防ぎ、電動モータ１全体が大型化することを防止することができる。

また、固定フランジ１５２ａ〜１５２ｅ上には、同一の取付穴群に属する隣接した取付穴１５４ａ〜１５４ｊの間を切り欠くように、外周縁から半径方向内方に進入するスリット１５５が形成されたことにより、電動モータ１の温度が常温よりも低下して、ステータリング１５に対してモータハウジング１１が半径方向内方に相対移動したとしても、スリット１５５によって固定フランジ１５２ａ〜１５２ｅ上の隣接した取付穴１５４ａ〜１５４ｊ同士が接近可能であるため、固定フランジ１５２ａ〜１５２ｅに発生する応力を低減し、延いては取付ボルト１７に働く剪断方向荷重を低減することができる。

また、複数の取付穴群は、円筒部１５１の軸方向端部において円周上に均等に配置されるとともに、各々の取付穴群は、一対の取付穴１５４ａ〜１５４ｊにより形成されており、同一の取付穴群に属する双方の取付穴１５４ａ〜１５４ｊから、ロータ１３の回転軸Ｃに対してそれぞれ垂直に下ろされた一対の直線Ｍ１、Ｍ２によって形成される角度をボルト間ピッチβとし、隣り合った取付穴群のそれぞれの円周方向の中心から、回転軸Ｃに対してそれぞれ垂直に下ろされた一対の直線Ｌ１、Ｌ２によって形成される角度をフランジ間ピッチαとし、円筒部１５１の軸方向端部に設けられた取付穴群の数をＮとした場合、関係式β＜α／Ｎが成り立っている。
これにより、ステータ１４の温度変化によって、ステータリング１５に対してモータハウジング１１が相対移動したとしても、取付ボルト１７への剪断方向荷重を低減して取付ボルト１７の緩みを防止することができるとともに、固定フランジ１５２ａ〜１５２ｅに発生する応力を低減することができる。

＜他の実施形態＞
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、次のように変形または拡張することができる。
ステータリング１５上の固定フランジ１５２ａ〜１５２ｅの形成個数は、モータハウジング１１に対するステータ１４の取付強度を考慮して、最適な数に決めればよい。また、各々の固定フランジ１５２ａ〜１５２ｅ上に、３個以上の取付穴１５４ａ〜１５４ｊを設けることにより、取付ボルト１７のネジ径を低減してもよい。

また、隣り合った固定フランジ１５２ａ〜１５２ｅ同士の間の間隔は、必ずしも均等でなければならないわけではなく、上述したように、隣接する固定フランジ１５２ａ〜１５２ｅの各々の円周方向の中心から回転軸Ｃに垂直に下ろした直線Ｌ１、Ｌ２によって形成されるフランジ間ピッチαを、固定フランジ１５２ａ〜１５２ｅによって互いに異ならせてもよい。
また、ステータリング１５が取り付けられるモータハウジング１１の材質は、マグネシウム合金またはチタン合金等の軽金属材料であってもよい。
また、本発明による電動モータ１は、同期モータ、誘導モータ、直流モータあるいはそれ以外のあらゆる回転電機に適用可能である。

図面中、１は電動モータ（回転電機）、１１はモータハウジング（ハウジング）、１３はロータ、１４はステータ、１５はステータリング（保持リング）、１６はコア体（コア）、１７は取付ボルト（取付ネジ）、１５１は円筒部、１５２ａ〜１５２ｅは固定フランジ（取付フランジ）、１５４ａ〜１５４ｊは取付穴（取付穴群）、１５５はスリット（溝）、１６４はコイル、Ｃはロータの回転軸を示している。

Claims

円筒部の軸方向端部において、取付ネジによってハウジングに固定される取付フランジが半径方向外方に延びるように形成された保持リングと、
各々コイルが巻回されるとともに、円環状に並んだ状態で前記円筒部の内周面に取り付けられた複数のコアと、
を備え、
前記ハウジングに回転可能に取り付けられたロータに対し、半径方向外方に対向するように設けられた回転電機のステータであって、
前記取付フランジ上には、円周上において互いに所定の間隔を有するように複数の取付穴群が配置され、各々の前記取付穴群は、前記取付ネジが挿入されるように、前記取付フランジを貫通する互いに近接した複数の取付穴によって形成されており、
同一の前記取付穴群に属する互いに隣接した前記取付穴同士の間の円周方向の間隔は、それぞれ異なる前記取付穴群に属する互いに隣接した前記取付穴同士の間の円周方向の間隔より小さく形成された回転電機のステータ。
前記取付フランジ上には、同一の前記取付穴群に属する隣接した前記取付穴同士の間を切り欠くように、外周縁から半径方向内方に進入する溝が形成された請求項１記載の回転電機のステータ。
複数の前記取付穴群は、前記円筒部の軸方向端部において円周上に均等に配置されるとともに、各々の前記取付穴群は、一対の前記取付穴により形成されており、
同一の前記取付穴群に属する双方の前記取付穴から、前記ロータの回転軸に対してそれぞれ垂直に下ろされた一対の直線によって形成される角度をβとし、隣り合った前記取付穴群のそれぞれの円周方向の中心から、前記回転軸に対してそれぞれ垂直に下ろされた一対の直線によって形成される角度をαとし、前記円筒部の軸方向端部に設けられた前記取付穴群の数をＮとした場合、
関係式β＜α／Ｎが成り立つ請求項１または２に記載の回転電機のステータ。
各々コイルが巻回された複数のコアが円環状に並んだ状態で内周面に取り付けられる円筒部と、
前記円筒部の軸方向端部において、取付ネジによってハウジングに固定可能なように半径方向外方に延びた取付フランジと、
を備えたステータの保持リングであって、
前記取付フランジ上には、円周上において互いに所定の間隔を有するように複数の取付穴群が配置され、各々の前記取付穴群は、前記取付ネジが挿入されるように、前記取付フランジを貫通する互いに近接した複数の取付穴によって形成されており、
同一の前記取付穴群に属する互いに隣接した前記取付穴同士の間の円周方向の間隔は、それぞれ異なる前記取付穴群に属する互いに隣接した前記取付穴同士の間の円周方向の間隔より小さく形成されたステータの保持リング。