JP2015091196A - 電動モータ - Google Patents

Abstract

【課題】複数の振動モードを同時に抑制することにより、電動モータに発生する振動を抑制できる構造を有する電動モータを提供する。
【解決手段】モータコア２を備えると共に、軸方向に磁極がスキューされた電動モータ１であって、モータコア２の軸方向の中央部１０ａは、モータコア２の軸方向の端部よりもモータコア周方向の曲げ剛性が高く、モータコアの軸方向の端部は、モータコア２の軸方向の中央部１０ａよりもモータコア半径方向の減衰力が大きい。
【選択図】図１

Description

この発明は、電動モータに関し、複数の振動モードを抑制できる電動モータに関する。

電動モータは、その構造により、回転に伴う加振力が発生する。この加振力によりモータに振動や騒音が発生するため、電動モータの振動レベルを下げるような構造とすることが求められている。

電動モータの振動を抑える構造として、固定子鉄心の内周面を除く全ての表面に、電気絶縁性の弾性体層を施すことにより、固定子鉄心に発生する振動を減衰させるものが開示されている（特許文献１参照）。

特開平１０−２７１７１９号公報

電動モータにはさまざまな振動モードがある。そのため、従来技術のように、弾性体の減衰力により抑制可能な振動モードだけでなく、弾性体を施すことにより却って振動レベルが増加してしまう振動モードがある。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされてものであり、複数の振動モードを同時に抑制することにより、電動モータに発生する振動を抑制できる構造を有する電動モータを提供することを目的とする。

本発明は、モータコアを備えると共に、軸方向に磁極がスキューされた電動モータに適用されるものである。この電動モータにおいて、モータコアの軸方向の中央部は、モータコアの軸方向の端部よりもモータコア周方向の曲げ剛性が高く、モータコアの軸方向の端部は、モータコアの軸方向の中央部よりもモータコア半径方向の減衰力が大きいことを特徴とする。

本発明によれば、モータコアの中央部の曲げ剛性が高くなることにより、円環４次軸０次モードの振動を抑制することができる。また、モータコアの端部の減衰力が大きいことにより、円環０次軸１次モードの振動を抑制することができる。従って、異なる振動モードを同時に抑制することができる。

本発明の第１実施形態の電動モータの説明図である。 本発明の第１実施形態における電動モータの振動モードの説明図である。 本発明の第１実施形態のステータの説明図である。 本発明の第２実施形態のステータの説明図である。 本発明の第３実施形態のステータの説明図である。 本発明の第４実施形態のステータの説明図である。 本発明の第５実施形態のステータの説明図である。 本発明の第５実施形態のワニスを滴下含浸させる様子を示す説明図である。 本発明の第６実施形態のステータの説明図である。 本発明の第６実施形態のステータコアとコイルによりステータを組立てる様子を示す説明図である。 本発明の第７実施形態のステータの説明図である。 本発明の実施形態における効果を表す実験例の説明図である。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。

＜第１実施形態＞
図１は、本発明の実施形態の電動モータ１の説明図である。図１（Ａ）は電動モータ１の横断面図を、図１（Ｂ）は電動モータ１の縦断面図を、それぞれ示す。

電動モータ１は、モータコア２を構成するステータ１０を備える。ステータ１０は、内部が空洞の円筒形状を有し、内周側に向かって突設する複数のティース１１が周方向に所定の間隔で形成されるステータコア３とコイル３０とから構成される。ステータコア３は、ティース１１とティース１１との間にスロット１２が形成される。スロット１２には、巻線を巻回して構成されるコイル３０が挿装される。コイル３０は予め所定の形状に巻回された状態で、スロット１２に挿入される。すなわち、本実施形態におけるコイル３０は分布巻である。

ステータ１０にはロータ２０が内装される。ロータ２０には永久磁石が備えられ、コイル３０に電流を流すことでステータ１０に磁力が発生して、ロータ２０を回転させる。なお、図示しないが、電動モータ１のステータ１０又はロータ２０の永久磁石は、スキュー構造となっており、軸方向に向かうにつれて段階的又は連続的に磁界が周方向に変化するように構成されている。

ステータ１０の外周側には略円筒状のバックヨーク６が備えられる。バックヨーク６の軸方向端部には、それぞれエンドプレート４が固定される。エンドプレート４は、ロータ２０を貫通する回転軸５を支持する。

電動モータ１は、ロータ２０が回転することにより発生する加振力により振動が発生する。加振力には、電動モータ１の構造に起因して、複数の加振モードが含まれる。これら複数の加振モードにより、電動モータ１に振動が発生する。

図２は、本発明の実施形態のモータコア２における振動モードの説明図である。

図２（Ａ）は、円環０次軸１次モードの加振の方向を示し。図２（Ｂ）は、円環４次軸０次モードの加振の方向を示す。

円環０次軸１次モードは、モータコア２の軸方向の中央部の所定の領域（「節」とも呼ぶ）を除く軸方向の両端部側において、一方の端部側で径が拡大する方向に、他方の端部側で径が縮小する方向に、それぞれ発生する振動モードである。円環方向（径方向）の次数は０であり軸方向の次数は１となる。円環０次軸１次モードは、ステータ１０及びロータ２０の少なくとも一方をスキュー構造とすることにより発生する振動モードである。

円環４次軸０次モードは、モータコア２の軸方向に渡って、径が４方向へと拡大する方向に発生する振動モードである。すなわち円環方向（径方向）の次数は４であり軸方向の次数は０となる。円環４次軸０次モードは、ステータコア３のスロット１２の構成やロータ２０の永久磁石の構成により発生する振動モードである。

一般的に、電動モータ１をスキュー構造とすることで、より大きな振動を発生する円環０次軸０次モード（軸方向に渡って径方向に拡大する方向に発生する振動モード）を抑制することができる。一方で、スキュー構造とすることによって、円環０次軸１次モードの振動が発生する。また、ステータコア３のスロット１２の構成やロータ２０の永久磁石の構成により、円環４次軸０次モードの振動が発生する。

このような振動モードの対策として、従来、コイル３０とステータコア３との間に減衰要素を設け、減衰効果により振動レベルを抑制するものが知られている。しかしながら、円環４次軸０次などの高次の振動モードは、減衰要素が介在することにより、却って振動レベルが悪化してしまうという問題があった。

本実施形態は、このような問題に対して、振動を抑制するために、次のように構成した。

図３は、本発明の第１実施形態のステータ１０の説明図である。

図３（Ａ）はステータ１０の端部から観察したスロット１２の説明図である。図３（Ｂ）は、ステータ１０の内周側からコイル３０付近を観察したスロット１２の説明図である。

ステータコア３のスロット１２には、コイル３０が挿装されている。コイル３０の外周には、箔状の絶縁部材４０が巻き付けられる。絶縁部材４０は、絶縁性の不織布や樹脂等から構成される。

コイル３０をスロット１２に挿装するに当たり、予め、絶縁部材４０とコイル３０との間には、常温で液体状であり、時硬化性又は熱硬化性の樹脂（ワニス）６０が滴下含浸される。ワニス６０が硬化することにより、絶縁部材４０とコイル３０とが互いに固定される。絶縁部材４０により、コイル３０とステータコア３との間が絶縁される。なお、絶縁部材４０の余剰の端部は、ステータコア３の端部へと折り返される。

ステータコア３の軸方向の中央部１０ａにおいては、スロット１２の内壁に接着部材６５が塗布される。接着部材６５は、スロット１２にコイル３０が挿入されるときに、絶縁部材４０とスロット１２の内壁１２ａとを固定する。なお、この中央部１０ａは、前述の円環０次軸１次モードの節に対応する領域である。節は、電動モータ１の形状や構造にも依るが、ステータコア３の軸方向中心から１０〜２０％の領域となる。従って、中央部１０ａも概ねこの領域に設定する。

このようにして、ステータコア３の中央部１０ａで、コイル３０とステータコア３とが、ワニス６０、絶縁部材４０及び接着部材６５を介して固定される。ステータコア３の端部側は、接着部材６５は存在せず、絶縁部材４０とステータコア３との間は固定されない。

このような構成により、ステータコア３の中央部１０ａにおいて、コイル３０がステータコア３に固定されるので、ステータコア３の中央部１０ａではステータコア周方向の曲げ剛性が高くなる。ステータコア３の中央部１０ａの曲げ剛性が高くなることにより、円環４次軸０次モードの振動を抑制することができる。

また、ステータコア３の端部側においては、コイル３０とステータコア３との間には接着部材６５等は存在せず、コイル３０とステータコア３との間は固定されない。この構成により、電動モータ１の回転に伴いコイル３０がステータコア３に対して振動するが、コイル３０とステータコア３とが接触することで摩擦が発生して、ステータコア３０における半径方向の振動が減衰する。これにより、円環０次軸１次モードの振動を抑制することができる。

以上説明したように、本発明の第１の実施形態では、ステータコア３の中央部１０ａにおいて、ステータコア３とコイル３０とを互いに固定することでステータコア３の剛性を高くした。また、ステータコア３の端部側において、ステータコア３とコイル３０とを固定しないことで、これらの間で減衰力が高くなるように構成した。このような構成により、円環０次軸１モードの振動と、円環４次軸０次モードの振動とを同時に抑制することができる。

本発明の実施形態は、さらに、次に説明する他の実施形態においても同様に、ステータ１０の中央部１０ａの剛性を高くし、端部側の剛性を低く構成する。これにより、円環０次軸１モードの振動と、円環４次軸０次モードの振動とを同時に抑制することができる。

＜第２実施形態＞
図４は、本発明の第２実施形態のステータ１０の説明図である。なお、第２実施形態の基本構成（図１）は第１実施形態と同一である。

図４（Ａ）はステータ１０の端部から観察したスロット１２の説明図である。図４（Ｂ）は、ステータ１０の内周側からコイル３０付近を観察したスロット１２の説明図である。図４（Ｃ）は、図４（Ｂ）の領域Ｙの拡大図である。

第２実施形態では、第１実施例と比較して、コイル３０とステータコア３とを結合させる構造が異なる。

コイル３０の外周には絶縁部材４０が備えられる。コイル３０と絶縁部材４０との間にはワニス６０が滴下含浸される。ワニス６０が硬化することにより、絶縁部材４０とコイル３０とが固定される。

絶縁部材４０の外周には、突起部７０ａ、７０ｂが備えられる。突起部７０ａ、７０ｂは、ステータコア３の中央部１０ａの領域に対応する位置の両側に、絶縁部材４０を取り囲むように連続して備えられる。突起部７０は例えばゴム等の弾力性のある部材で構成される。以降は特に区別する場合を除き突起部７０とのみ表記する。

スロット１２にコイル３０を挿入したとき、突起部７０が絶縁部材４０とスロット１２の内壁１２ａとの間に介在することにより、絶縁部材４０とスロット１２の内壁１２ａの間に所定の間隙が形成される。この所定の間隙の間に、ワニス６０を滴下含浸させる。ワニス６０は、硬化するまでにある程度の時間が必要となる。所定の間隙を形成することにより、突起部７０によってワニス６０が中央部１０ａ以外へと流出することを妨げるので、ワニス６０が硬化するまでの間、この所定の間隙に留まり、他に流出することがない。

このような構成により、ステータコア３の中央部１０ａで、コイル３０とステータコア３とが、突起部７０ａと突起部７０ｂとの間に留まったワニス６０により固定される。ステータコア３の端部側は、ワニス６０は存在せず固定されない。

以上のように、本発明の第２実施形態では、第１実施形態と同様に、ステータコア３の中央部１０ａの剛性を高くし、端部側において減衰力を高くするように構成することによって、円環０次軸１モードの振動と、円環４次軸０次モードの振動とを抑制するように構成した。

特に、第２実施形態においては、ステータコア３と絶縁部材４０との間をワニス６０により固定するように構成した。絶縁部材４０とスロット１２との間に突起部７０を介在させることで所定の間隙を形成し、ワニス６０が固化するまでの間に他の部位にワニス６０が流出することを防止できる。

従って、第２実施形態では、第１実施形態のように、別部材として接着部材６５を用意する必要がなく、接着部材６５を塗布する製造工程が増加しないため、電動モータ１の製造コストを低減することができる。

＜第３実施形態＞
図５は、本発明の第３実施形態のステータ１０の説明図である。第３実施形態の基本構成（図１）についても、第１実施形態と同一である。

図５（Ａ）はステータ１０の端部から観察したスロット１２の説明図である。図５（Ｂ）は、ステータ１０の内周側からコイル３０付近を観察したスロット１２の説明図である。図５（Ｃ）は、図５（Ｂ）の領域Ｙの拡大図である。

第３実施形態は、第２の実施形態と比較して、スロット１２の構造が異なる。

第３実施形態では、第２実施形態と同様に、コイル３０に突起部７０ａ、７０ｂが備えられる。突起部７０ａ、７０ｂは、ステータコア３の中央部１０ａの領域に対応する位置の両側に、絶縁部材４０を取り囲むように連続して備えられる。

そしてさらに、スロット１２の内壁１２ａに、周状に溝部７４ａ、７４ｂが形成される。溝部７４ａ、７４ｂは、突起部７０ａ、７０ｂに対応した位置に形成される。より具体的には、突起部７０ａよりも軸方向の中心側に、溝部７４ａが形成され、突起部７０ｂよりも軸方向の中心側に、溝部７４ｂが形成される。

このような構成により、本発明の第３実施形態では、第２実施形態と同様に、突起部７０を絶縁部材４０とスロット１２との間に介在させて所定の間隙を形成し、ワニス６０が固化するまでの間に他の部位にワニス６０が流出することを防止する。

特に、第３実施形態においては、スロット１２の内壁１２ａに、溝部７４ａ、７４ｂを形成したので、毛細管現象により溝部７４ａ、７４ｂにワニス６０を保持することができる。このような構成により、ワニス６０が固化するまでの間に他の部位にワニス６０が流出することを防止できる。

＜第４実施形態＞
図６は、本発明の第４実施形態のステータ１０の説明図である。第４実施形態の基本構成（図１）についても、第１実施形態と同一である。

図６（Ａ）はステータ１０の端部から観察したスロット１２の説明図である。図６（Ｂ）は、ステータ１０の内周側からコイル３０付近を観察したスロット１２の説明図である。図６（Ｃ）は、図６（Ｂ）の領域Ｙの拡大図である。

第４実施形態は、第２実施形態と比較して、絶縁部材４０の構造が異なる。

第４実施形態では、第２実施形態と同様に、コイル３０に突起部７０ａ、７０ｂが備えられる。突起部７０ａ、７０ｂは、ステータコア３の中央部１０ａの領域に対応する位置の両側に、絶縁部材４０を取り囲むように連続して備えられる。

そしてさらに、絶縁部材４０の外周であってスロット１２の内壁１２ａに対向する側に、周状に溝部３４ａ、３４ｂが形成される。溝部３４ａ、３４ｂは、突起部７０ａ、７０ｂに対応した位置に形成される。より具体的には、突起部７０ａよりも軸方向の中心側に、溝部３４ａが形成され、突起部７０ｂよりも軸方向の中心側に、溝部３４ｂが形成される。

このような構成により、本発明の第４実施形態では、第２実施形態と同様に、突起部７０を絶縁部材４０とスロット１２との間に介在させて所定の間隙を形成し、ワニス６０が固化するまでの間に他の部位にワニス６０が流出することを防止する。

第４実施形態においては、絶縁部材４０の外周において、突起部７０ａ、７０ｂに対応する位置に溝部３４ａ、３４ｂを形成したので、毛細管現象により溝部３４ａ、３４ｂにワニス６０を保持することができる。このような構成により、第３実施形態と同様に、ワニス６０が固化するまでの間に他の部位にワニス６０が流出することを防止できる。

＜第５実施形態＞
図７及び８は、本発明の第５実施形態のステータ１０の説明図である。第５実施形態の基本構成（図１）についても、第１実施形態と同一である。

図７（Ａ）はステータ１０の端部から観察したスロット１２の説明図である。図７（Ｂ）は、ステータ１０の内周側からコイル３０付近を観察したスロット１２の説明図である。図８は、ワニス６０を滴下含浸させる様子を示す説明図である。

第５実施形態は、第２実施形態と比較して、絶縁部材４０の構造が異なる。

第５実施形態では、第２実施形態と同様に、コイル３０に突起部７０ａ、７０ｂが備えられる。突起部７０ａ、７０ｂは、ステータコア３の中央部１０ａの領域に対応する位置の両側に、絶縁部材４０を取り囲むように連続して備えられる。

さらに、第５実施形態では、絶縁部材４０に、ステータコア３の中央部１０ａの領域の両端部に対応する位置に切込部４１ａ、４１ｂがそれぞれ形成される。切込部４１ａ、４１ｂは、スロット１２の深さ方向に、ステータコア３の中央部１０ａに対応する領域の両端部付近にそれぞれに形成される。絶縁部材４０は、切込部４１ａ、４１ｂによって、中央部４２、端部４３ａ、４３ｂ及び端部４３ｃ、４３ｄの三つの領域に分かれる。

絶縁部材４０をこのように構成することにより、絶縁部材４０とコイル３０との間、及び、中央部１０ａにワニス６０を滴下含浸させる作業が容易となる。

図８に、ワニス６０を滴下含浸させる様子を示す。コイル３０の外周側に絶縁部材４０を巻き付けた状態で、予めコイル３０と絶縁部材４０との間にワニスを充填して固定しておく。その後、コイル３０をスロット１２に挿入する。

この状態で、絶縁部材４０の中央部４２を、コイル３０側へと傾ける。このようにして絶縁部材４０と中央部４２とスロット１２の内壁１２ａとの間に隙間が形成され、この隙間に、ワニス６０を滴下する。中央部４２において、絶縁部材４０とスロット１２の内壁１２ａとの間には、突起部７０ａ、７０ｂが備えられているで、ワニス６０は、突起部７０ａ、７０ｂとの間で、絶縁部材４０とスロット１２との間に充填される。

このような方法により、ステータコア３の中央部１０ａで、コイル３０とステータコア３とが、突起部７０ａと突起部７０ｂとの間に留まったワニス６０により固定される。ステータコア３の端部側は、ワニス６０は存在せず固定されない。

以上のように、本発明の第５実施形態では、第２実施形態と同様に、ステータコア３の中央部１０ａの剛性を高くし、端部側の剛性を低く構成することによって、円環０次軸１モードの振動と、円環４次軸０次モードの振動とを抑制するように構成した。

特に第５実施形態では、絶縁部材４０の構造を工夫することにより、コイル３０とステータコア３との所望の位置で、ワニス６０を滴下含浸させることができる。なお、第５実施形態では、突起部７０ａ、７０ｂのみを備える構成を示したが、第３実施形態と同様に、スロット１２の内壁１２ａに溝部７４ａ、７４ｂを形成してもよい。また、第４実施形態と同様に、絶縁部材４０の表面に、溝部３４ａ、３４ｂを形成してもよい。

＜第６実施形態＞
図９及び１０は、本発明の第６実施形態のステータ１０の説明図である。第６実施形態の基本構成（図１）についても、第１実施形態と同一である。

図９（Ａ）はステータ１０の端部から観察したスロット１２の説明図である。図９（Ｂ）は、ステータ１０の内周側からコイル３０付近を観察したスロット１２の説明図である。図１０は、ステータコア３とコイル３０とによりステータ１０を組立てる様子を示す説明図である。

第６実施形態は、第１から第５実施形態と比較して、ステータコア３が分割構造である点が異なる。

ステータコア３は、軸方向において、中央部８０、第１端部８１、第２端部８２の三つに分割可能に構成される。さらに、ステータコア３の中央部８０、第１端部８１、第２端部８２は、それぞれ、周方向において、各ティース１１を含んで１０個に分割された分割部８５から構成される。

分割部８５は、それぞれティース１１が形成されると共に、隣り合う分割部８５との間でスロット１２が形成される。１０個の分割部８５により円筒状の中央部８０、第１端部８１又は第２端部８２が形成され、これらを軸方向に積層することにより、ステータコア３が構成される。

このように構成されたステータコア３とコイル３０との組立て方法を、図１０を参照して説明する。

まず、コイル３０の周囲に絶縁部材４０を巻き付け、コイル３０と絶縁部材４０との間にワニス６０を滴下含浸させて、コイル３０と絶縁部材４０との間を固定する。

次に、複数のコイル３０をステータコア３における配置に並べ、これらコイル３０の周方向外側から、中央部８０を構成する分割部８５を嵌装する。分割部８５を周方向に一周分嵌装することで、円筒状の中央部８０が、各コイル３０へと嵌装される。

その後、コイル３０に備えられる絶縁部材４０と中央部８０の各スロット１２との間にワニス６０を滴下含浸させて、絶縁部材４０と中央部８０のスロット１２との間を固定する。

その後、第１端部８１を構成する分割部８５、及び、第２端部８２を構成する分割部８５を、それぞれ周方向外側からコイル３０へと嵌装する。

全ての分割部８５がコイル３０に対して嵌装されることで、ステータ１０が構成される。ステータ１０においては、中央部８０のみがコイル３０に対して固定され、軸方向の端部側である第１端部８１及び第２端部８２は、コイル３０には固定されない構成となる。従って、前述の第１から第５実施形態と同様に、ステータコア３の中央部１０ａの剛性を高くし、端部側において減衰力を高くするように構成することができる。

なお、ステータコア３を構成する分割部８５は、それぞれ隣り合う分割部に対して接着剤等により適切に固定してもよい。または、ステータコア３を構成する全ての分割部８５をコイル３０に対して嵌装した後に、ステータコア３の外周にヨーク等を嵌装することにより、各分割部８５が固定される構成であってもよい。

＜第７実施形態＞
図１１は、本発明の第７実施形態のステータ１０の説明図である。第７実施形態の基本構成（図１）についても、第１実施形態と同一である。

図１１（Ａ）はステータ１０の端部から観察したスロット１２の説明図である。図１１（Ｂ）は、ステータ１０の内周側からコイル３０付近を観察したスロット１２の説明図である。

第７実施形態では、第１から第６の実施例と比較して、コイル３０と絶縁部材４０との構造が異なる。

第１実施形態と同様に、コイル３０の外周には、絶縁部材４０が備えられる。コイル３０と絶縁部材４０との間にはワニス６０を滴下含浸させることにより、絶縁部材４０とコイル３０とが互いに固定される。

第７実施形態では、コイル３０の端部側、すなわちステータコア３の両端部に対応する位置であって、コイル３０と絶縁部材４０との間に、粘弾性体９０を配置した。両端部側のコイル３０の外周側に、粘弾性体９０を塗布又は巻き付け、粘弾性体９０の外側から絶縁部材４０を巻き付ける。

その後、コイル３０を絶縁部材４０との間にワニス６０を滴下含浸させて、コイル３０と絶縁部材４０とを固定する。なお、粘弾性体９０は、ゴム、ウレタン、不織布等で構成され、コイル３０がステータコア３に対して固定されないような材質で構成される。

このように構成したコイル３０をステータコア３のスロット１２に嵌装し、コイル３０とスロット１２との間にワニス６０を滴下含浸させる。

これにより、ステータコア３の中央部１０ａでは、コイル３０とステータコア３とがワニスを介して結合される。一方、ステータコア３の軸方向の端部側は、コイル３０と、スロットに固定される絶縁部材４０との間に粘弾性体９０が介装される。

このような構成により、ステータコア３の中央部１０ａにおいて、コイル３０がワニス６０、絶縁部材４０を介してステータコア３と結合するので、ステータコア３の中央部１０ａの曲げ剛性が高くなる。ステータコア３の端部側においては、コイル３０とステータコア３との間には粘弾性体９０が存在するので、電動モータ１の回転に伴い発生する振動を減衰することができる。

以上説明したように、本発明の第７の実施形態では、ステータコア３の中央部１０ａの剛性を高くし、端部側の減衰力が高くなるように構成することによって、円環０次軸１モードの振動と、円環４次軸０次モードの振動とを抑制するように構成した。

次に、本発明の実施形態の効果について説明する。

図１２は、本発明の実施形態における効果を表す実験例の説明図である。

図１２は、縦軸に振動を、横軸に電動モータ１の回転速度をそれぞれ設定したとき、円環４次軸０次モードの振動レベルを実線で、円環０次軸１次モードの振動レベルを点線で、それぞれ示したものである。

図１２において、従来の構成、すなわちコイル３０とステータコア３とをワニス６０によりスロット１２の内周に渡って固定した構造としたものにおいて、電動モータ１の回転速度に対する振動レベルの変化を細線で示す。

本実施形態の構成、すなわち、中央部１０ａのみコイル３０とステータコア３とを固定する構造としたものにおいて、電動モータ１の回転速度に対する振動レベルの変化を太線で示す。なお、中央部１０ａの範囲は、ステータコア３の軸方向の全体の長さの１６％に設定した。

円環４次軸０次モードにおいては、従来の構成に対して、ステータコア３の中央部１０ａにおいて、コイル３０がステータコア３に固定されるので、ステータコア３の中央部１０ａの曲げ剛性が高くなり、振動が抑制される。これにより、振動の大きさのピーク値と、ピーク値に対応する回転速度とが変化し、電動モータ１の運転領域における振動レベルが低下していることが分かる。

また、ステータコア３の端部側においては、従来の構成に対して、コイル３０とステータコア３との間は固定されず、振動によってコイル３０とステータコア３とが接触することによって摩擦力が発生し、振動を減衰する。これにより、円環０次軸１次モードの振動が減衰され、電動モータ１の運転領域における振動のピーク値が低下していることが分かる。

従って、本実施形態における振動の抑制が実験により明らかとなった。

以上のように、本発明の実施形態では、モータコア２を備えると共に、軸方向に磁極がスキューされた電動モータ１として構成される。モータコア２の軸方向の中央部１０ａはモータコア１０ａの軸方向の端部よりもモータコア周方向の曲げ剛性が高く、モータコア２の軸方向の端部は、モータコア２の軸方向の中央部１０ａよりもモータコア半径方向の減衰力が大きく構成した。

このような構成により、モータコア２の中央部１０ａの曲げ剛性が高くなることにより、円環４次軸０次モードの振動を抑制することができる。また、モータコア２の端部の減衰力が大きいことにより、円環０次軸１次モードの振動を抑制することができる。従って、異なる振動モードを同時に抑制することができる。

また、モータコア２はステータコア３であり、ステータコア３には、巻回されたコイル３０が備えられ、ステータコア３の軸方向の中央部１０ａで、ステータコア３とコイル３０とが固定される。このような構成により、中央部１０ａにおいて剛性を高くでき、端部においては、コイル３０とステータコア３とが振動するときに対外に接触することにより、摩擦によって減衰力を高くできる。

また、ステータコア３とコイル３０との間に絶縁部材４０が備えられ、コイル３０と絶縁部材４０とは、軸方向の一の端部から他の端部までが固定され、絶縁部材４０とステータコア３とは、中央部１０ａにおいて固定される。このような構成により、中央部１０ａにおいて剛性を高くでき、端部においては、コイル３０とステータコア３とが振動するときに接触することにより、摩擦によって減衰力を高くできる。

また、絶縁部材４０には、ステータコア３と絶縁部材４０との間に所定の間隙を形成する突起部７０が備えられ、突起部７０によって形成された所定の間隙にワニス６０を含浸させて、ステータコア３と絶縁部材４０を固定する。このような構成により、従来から用いられているワニス６０による固定方法を用いて、中央部１０ａの剛性を高くし、端部の減衰力を高くできる。さらに、突起部７０によりワニス６０を所定の間隙以外の箇所に流出させることなく、ワニス６０を硬化することができる。

また、ステータコア３のスロット１２の内壁１２ａには、突起部７０に対応する位置に第１の溝部（溝部７４ａ、７４ｂ）が形成され、所定の間隙及び第１の溝部にワニス６０を含浸させて、ステータコア３と絶縁部材４０を固定する。このような構成により、従来から用いられているワニス６０による固定方法を用いて、中央部１０ａの剛性を高くし、端部の減衰力を高くできる。さらに、突起部７０と第１の溝部による毛細管現象によりワニス６０を所定の間隙以外の箇所に流出させることなく、ワニス６０を硬化することができる。

同様に、絶縁部材４０の突起部７０に対応する位置に第２の溝部（溝部３４ａ、３４ｂ）が形成され、所定の間隙及び第１の溝部にワニス６０を含浸させて、ステータコア３と絶縁部材４０を固定する。このような構成により、従来から用いられているワニス６０による固定方法を用いて、中央部１０ａの剛性を高くし、端部の減衰力を高くできる。さらに、突起部７０と第２の溝部による毛細管現象によりワニス６０を所定の間隙以外の箇所に流出させることなく、ワニス６０を硬化することができる。

また、ステータコア３は、軸方向に、第１端部８１、中央部８０及び第２端部８２に三分割され、コイル３０は、ステータコア３の中央部８０に固定され、第１端部８１及び第２端部８２には固定されない。このような構成により、中央部１０ａにおいて剛性を高くでき、端部においては、コイル３０とステータコア３とが振動するときに接触することにより、摩擦によって減衰力を高くできる。

また、ステータコア３の端部において、ステータコア３とコイル３０との間に粘弾性部材９０が介在し、ステータコア３の中央部１０ａにおいて、ステータコア３とコイル３０とが固定される。このような構成により、中央部１０ａにおいて剛性を高くでき、端部においては、コイル３０とステータコア３とが振動するときに接触することにより、摩擦によって減衰力を高くできる。

以上は、モータコア２の中央部１０ａの曲げ剛性に関して、円環４次軸０次モードの振動について説明したが、モータコアのスロット数やロータの極数の組み合わせにより、他の円環ｎ次（ｎ＝２，３、・・・）軸０次の振動モードに対しても効果がある。

１ 電動モータ
２ モータコア
３ ステータコア
１０ ステータ
１０ａ 中央部
１１ ティース
１２ スロット
１２ａ 内壁
２０ ロータ
３０ コイル
３４ａ、３４ｂ 溝部
４０ 絶縁部材
４２ 中央部
６０ ワニス
６５ 接着部材
７０ａ、７０ｂ 突起部
７４ａ、７４ｂ 溝部
８０ 中央部
８１ 第１端部
８２ 第２端部
８５ 分割部
９０ 粘弾性体

Claims (8)

1. モータコアを備えると共に、軸方向に磁極がスキューされた電動モータであって、
   前記モータコアの軸方向の中央部は、前記モータコアの軸方向の端部よりもモータコア周方向の曲げ剛性が高く、
   前記モータコアの軸方向の前記端部は、前記モータコアの軸方向の前記中央部よりもモータコア半径方向の減衰力が大きいことを特徴とする電動モータ。
2. 請求項１に記載の電動モータであって、
   前記モータコアはステータコアであり、
   前記ステータコアには、巻回されたコイルが備えられ、
   前記ステータコアの軸方向の中央部で、前記ステータコアと前記コイルとが固定されることを特徴とする電動モータ。
3. 請求項２に記載の電動モータであって、
   前記ステータコアと前記コイルとの間には、絶縁部材が備えられ、
   前記コイルと前記絶縁部材とは、前記ステータコアにおける軸方向の一の端部から他の端部までが固定され、
   前記絶縁部材と前記ステータコアとは、前記中央部において固定されることを特徴とする電動モータ。
4. 請求項３に記載の電動モータであって、
   前記絶縁部材には、前記ステータコアと前記絶縁部材との間に所定の間隙を形成する突起部が備えられ、
   前記突起部によって形成された所定の間隙にワニスを含浸させて、前記ステータコアと前記絶縁部材を固定することを特徴とする電動モータ。
5. 請求項３又は４に記載の電動モータであって、
   前記絶縁部材には、前記ステータコアと前記絶縁部材との間に所定の間隙を形成する突起部が備えられ、
   前記ステータコアには、前記突起部に対応する位置に第１の溝部が形成され、
   前記突起部によって形成された所定の間隙及び前記第１の溝部にワニスを含浸させて、前記ステータコアと前記絶縁部材を固定することを特徴とする電動モータ。
6. 請求項３から５のいずれか一つに記載の電動モータであって、
   前記絶縁部材は、前記ステータコアと前記絶縁部材との間に所定の間隙を形成する突起部が備えられ、
   前記絶縁部材には、前記突起部に対応する位置に第２の溝部が形成され、
   前記突起部によって形成された所定の間隙及び前記第２の溝部にワニスを含浸させて、前記ステータコアと前記絶縁部材を固定することを特徴とする電動モータ。
7. 請求項２から６のいずれか一つに記載の電動モータであって、
   前記ステータコアは、軸方向に、第１端部、中央部及び第２端部に三分割され、
   前記コイルは、前記ステータコアの前記中央部に固定され、前記第１端部及び前記第２端部には固定されないことを特徴とする電動モータ。
8. 請求項２から７のいずれか一つに記載の電動モータであって、
   前記ステータコアの端部において、ステータコアとコイルとの間に粘弾性部材が介在し、
   前記ステータコアの中央部において、ステータコアとコイルとが固定されることを特徴とする電動モータ。

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