JP2021080958A - 固定構造 - Google Patents

Abstract

【課題】クリープ変形及び振動に対する締結部材の緩みを抑制し、固定保持力を向上した固定構造を提供する。【解決手段】固定構造１は、ステータ２と、ステータ２と対向する対向面３１を有するハウジング３と、ステータ２とハウジング３とを固定する固定部材４と、を備え、固定部材４は、ハウジング３に埋設される埋設部材５と、埋設部材５にステータ２を固定する締結部材６と、を有し、埋設部材５は、ステータ２と当接する座面５５を有し、埋設部材５のうち、少なくとも座面５５は、所定以上の減衰能を有する金属材料により形成され、座面５５は、ハウジング３の対向面３１よりステータ２側に位置している。【選択図】図３

Description

本発明は、固定構造に関するものである。

従来、複数の部材を締結部材を用いて固定する固定構造において、複数の部材間の固定保持力を高めるための技術が種々提案されている。

例えば特許文献１には、締結対象物を右ねじの螺合形式で締結するアンカーボルト及びナットと、ナットに軸方向から接触し、アンカーボルトに対するナットの相対的な緩みを防止する緩止めボルトと、を備えた固定構造の構成が開示されている。アンカーボルトは、雄ねじ本体と、雄ねじ本体の螺合端に窪入形成された雄ねじ本体より小径の小径雌ねじ部とを有し、緩止めボルトは、小径雌ねじ部に左ねじの螺合形式で螺合する小径雄ねじ部を有している。
特許文献１に記載の技術によれば、アンカーボルトとナットとの螺合形式に対し、緩止め部材の小径雄ねじ部とアンカーボルトの小径雌ねじ部との螺合形式は、逆ねじの関係となるため、緩止め部材により、ナットの相対的な緩みを確実に防止することができるとされている。また、アンカーボルト、ナット及び緩止め部材において、右ねじ及び左ねじが軸方向に重複して形成されることがない。このため、アンカーボルト、ナット及び緩止め部材に、右ねじ及び左ねじが混在して形成されていても、これらの部材を個々に簡単に製造することができるとされている。

特開２０１７−１１５９０７号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術にあっては、締め付けトルク（軸力）が大きい場合に、アンカーボルトが螺合される締結対象物の雌ねじ部分にクリープ変形が発生し、このクリープ変形によりアンカーボルト（締結部材）の緩みが生じるおそれがある。また、例えば振動環境下においては、クリープ変形の発生に加えて、振動で緩止め部材やナット等の締結部材が緩むおそれがある。

そこで、本発明は、クリープ変形及び振動に対する締結部材の緩みを抑制し、固定保持力を向上した固定構造を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、請求項１に記載の発明に係る固定構造（例えば、実施形態における固定構造１）は、第一部材（例えば、実施形態におけるステータ２）と、前記第一部材と対向する対向面（例えば、実施形態における対向面３１）を有する第二部材（例えば、実施形態におけるハウジング３）と、前記第一部材と前記第二部材とを固定する固定部材（例えば、実施形態における固定部材４）と、を備え、前記固定部材は、前記第二部材に埋設される埋設部材（例えば、実施形態における埋設部材５）と、前記埋設部材に前記第一部材を固定する締結部材（例えば、実施形態における締結部材６）と、を有し、前記埋設部材は、前記第一部材と当接する座面（例えば、実施形態における座面５５）を有し、前記埋設部材のうち、少なくとも前記座面は、所定以上の減衰能を有する金属材料により形成され、前記座面は、前記第二部材の前記対向面より前記第一部材側に位置していることを特徴としている。

また、請求項２に記載の発明に係る固定構造は、前記金属材料は、防振係数が３０％以上であり、前記埋設部材の全体が前記金属材料により形成されていることを特徴としている。

また、請求項３に記載の発明に係る固定構造は、前記第二部材の前記対向面と、前記第一部材と、の間に隙間（例えば、実施形態における隙間Ｓ）が設けられていることを特徴としている。

また、請求項４に記載の発明に係る固定構造は、前記締結部材は、前記第一部材を貫通し、前記埋設部材は、前記第二部材に埋設された部分の外周部に形成された雄ねじ部（例えば、実施形態における雄ねじ部５３）と、前記締結部材が螺合される雌ねじ部（例えば、実施形態における雌ねじ部５４）と、を有することを特徴としている。

また、請求項５に記載の発明に係る固定構造は、前記固定部材は、前記締結部材における前記第二部材と反対側の端部と、前記第一部材と、の間に介在する座金（例えば、実施形態における座金７）を有することを特徴としている。

また、請求項６に記載の発明に係る固定構造は、前記埋設部材は、前記第二部材に埋設される埋設部（例えば、実施形態における埋設部５１）と、前記埋設部のうち前記第一部材側の端部に接続され、前記埋設部の外径より大きな外径を有する鍔部（例えば、実施形態における鍔部５２）と、を有し、前記第二部材は、前記鍔部を収容する収容部（例えば、実施形態における収容部３３）を有することを特徴としている。

また、請求項７に記載の発明に係る固定構造は、前記第一部材は、ステータであり、前記第二部材は、前記ステータを収容するハウジングであることを特徴としている。

また、請求項８に記載の発明に係る固定構造は、前記ステータは環状に形成され、前記埋設部材は、前記ステータの軸方向に沿って前記ハウジングに埋設されることを特徴としている。

本発明の請求項１に記載の固定構造によれば、固定部材は、第二部材に埋設される埋設部材と、埋設部材に第一部材を固定する締結部材と、を有するので、埋設部材及び締結部材を介して第一部材と第二部材とが固定される。締結部材は、埋設部材を介して第二部材に締結される。これにより、例えば第二部材と埋設部材との間でクリープ変形が生じないように埋設部材の材料や形状を設定することにより、締結部材を直接第二部材に締結する従来技術と比較して、第二部材におけるクリープ変形の発生を抑制できる。特に、第二部材が締結部材より柔い材料（例えばアルミニウム等）で形成された場合、埋設部材を介して締結部材を第二部材に締結することにより、締結部材が締結される部分（埋設部材）のクリープ変形を抑制し、締結部材の軸力を高めることができる。よって、クリープ変形や第二部材のへたり等を抑制するとともに、締結部材の軸力の低下を抑制し、固定部材の固定保持力を向上できる。また、例えば埋設部材を第二部材に埋設した状態で第一部材及び締結部材を締結することができるので、製造時の作業を煩雑化することなく固定部材による固定保持力を向上できる。
埋設部材は第一部材と当接する座面を有し、座面は、所定以上の減衰能を有する金属材料により形成されるので、埋設部材に対する第一部材の滑りを抑制できる。これにより、例えば振動環境下においても、締結部材の緩みを抑制することができる。座面は、第二部材の対向面より第一部材側に位置しているので、対向面と第一部材との間と比較して、座面と第一部材との間に軸力を集中させることができる。これにより、締結部材の緩みをより抑制し、固定保持力を向上できる。
したがって、クリープ変形及び振動に対する締結部材の緩みを抑制し、固定保持力を向上した固定構造を提供できる。
また、簡素な構成により第一部材の滑りを抑制できるので、例えば従来の様に、第一部材の滑りを抑制するために高軸力ボルトを用いて軸力を大きくし、さらに締結部材の個数を増やして固定保持力を維持する必要がない。すなわち、従来技術と比較して低強度な締結部材及び少ない本数で第一部材と第二部材とを固定できる。よって、締結時の作業を簡素化し、製造コストを削減できる。
さらに、第一部材と第二部材との間に隙間ができるため、冷却媒体をその隙間に流通させることができる。これにより、冷却媒体によって第一部材を積極的に冷却できる。また、座面は第二部材の対向面より第一部材側に位置するので、埋設部材を露出させることができる。これにより、露出した埋設部材に冷却媒体を直接かけて冷却し、埋設部材の熱膨張等を抑制することができる。

本発明の請求項２に記載の固定構造によれば、埋設部材の全体が所定以上の減衰能を有する金属材料により形成されているので、埋設部材の減衰性能を高めることができる。これにより、第一部材から第二部材への振動の伝達、又は第二部材から第一部材への振動の伝達を抑制した、振動低減効率の高い固定部材とすることができる。また、埋設部材のうち第二部材に埋設される部分において、第二部材との摩擦係数を大きく確保できる。同様に、埋設部材のうち締結部材が締結される部分において、締結部材との摩擦係数を大きく確保できる。よって、埋設部材に対する第一部材、第二部材及び締結部材の各部材間の滑りを抑制し、締結部材の緩みを抑制できる。

本発明の請求項３に記載の固定構造によれば、第二部材の対向面と、第一部材と、の間に隙間が設けられている。これにより、第一部材は埋設部材の座面にのみ当接するので、座面と第一部材との間に軸力を集中させることができる。よって、より一層締結部材の緩みを抑制し、固定保持力を向上した固定構造とすることができる。

本発明の請求項４に記載の固定構造によれば、埋設部材は、第二部材に埋設された部分の外周部に形成された雄ねじ部と、締結部材が螺合される雌ねじ部と、を有する。締結部材が埋設部材の雌ねじ部に螺合し、埋設部材の雌ねじ部が第二部材に螺合することで、締結部材及び埋設部材を介して第一部材と第二部材とが締結固定される。このように、締結部材と第二部材との間に埋設部材が介在することで、締結部材を直接第二部材に締結する従来技術と比較して、第二部材におけるクリープ変形の発生を抑制できる。また、第二部材より高強度な材料で埋設部材を形成した場合、締結部材が螺合される埋設部材の雌ねじ部のクリープ変形を抑制できる。よって、締結部材を締結する際の第二部材及び埋設部材のクリープ変形を抑制するとともに、締結部材の軸力の低下を抑制し、第一部材と第二部材との固定保持力を向上できる。

本発明の請求項５に記載の固定構造によれば、固定部材は座金を有し、座金は、締結部材における第二部材と反対側の端部と、第一部材と、の間に介在されている。このため、第一部材と第二部材とが締結固定された状態において、第一部材は、座金と埋設部材とにより軸力方向に挟まれる。これにより、締結部材による軸力を効果的に第一部材に作用させ、埋設部材に対して第一部材を強固に固定できる。

本発明の請求項６に記載の固定構造によれば、埋設部材は、埋設部と鍔部とを有する。鍔部は、埋設部のうち第一部材側の端部に接続されるとともに埋設部の外径より大きな外径を有する。このため、鍔部と第二部材とが当接することにより、埋設部材の埋設方向の位置決めができる。埋設部が第二部材に埋設された状態において、鍔部は第二部材の表面に露出する。これにより、例えば埋設部材を第二部材に埋設させる際に、鍔部を把持して作業を行うことができる。また、鍔部の第一部材側の面を座面とすることができるので、鍔部を設けずに埋設部の第一部材側の面を座面とする場合と比較して、座面の面積を拡大することができる。これにより、埋設部材の座面と第一部材との間の摩擦力を増大させ、第一部材の滑りをより一層抑制できる。また、座面に作用する面圧が小さくなるので、第一部材の座屈や変形を抑制し、固定部材の軸力の低下を抑制できる。よって、埋設部材の位置決めを容易にするとともに、第一部材の滑りを抑制して緩みを抑制できる。
第二部材は、鍔部を収容する収容部を有するので、収容部の深さや鍔部の厚み等を調整することにより、鍔部の厚みを確保しつつ、対向面から所望の高さだけ座面を第一部材側に突出させることができる。これにより、第一部材と第二部材との間に所望の大きさの隙間を容易に形成できる。よって、例えばこの隙間の大きさを振動低減効率の高い大きさに設定することで、より減衰性能を向上させるとともに、振動による締結部材の緩みを抑制できる。

本発明の請求項７に記載の固定構造によれば、第一部材は、ステータであり、第二部材は、ステータを収容するハウジングである。ステータは、固定部材を介してハウジングに固定される。
ここで、例えば自動車に搭載される回転電機のステータに適用した場合、ステータには、ロータの回転やステータのコイルへの通電等により振動が生じる場合がある。また、従来の固定構造においては、冷熱サイクルによるハウジングのクリープ変形や、ステータからハウジングへの振動の伝達、ステータから締結部材を介してハウジングに漏れ電流が発生することによるラジオノイズの発生等の課題があった。
本発明の固定構造によれば、特に振動が発生しやすいステータをハウジングに固定する際に上述の固定構造を適用することで、振動に対する締結部材の緩みを抑制し、ハウジングに対してステータを強固に固定できる。また、ハウジングがアルミニウム等の材料で形成された場合であっても、アルミニウムより高強度な金属材料で形成された埋設部材を介してハウジングとステータとを固定できる。さらに、冷熱サイクルに対するクリープ変形を抑制できる。よって、ハウジングのクリープ変形やへたり等を抑制するとともに、締結部材の軸力の低下を抑制し、ハウジングとステータとの固定保持力を向上できる。
したがって、クリープ変形及び振動に対する締結部材の緩みを抑制し、固定保持力を向上した固定構造を提供できる。
また、ハウジングの被締結部分は、ハウジングとは別部品の埋設部材により形成される。このため、ハウジングの被締結部分における品質管理を容易に行うとともに、ハウジングの品質基準を緩和することで製造コストを削減できる。さらに、ステータを固定する締結部材とハウジングとの間に、アルミニウムよりも電気抵抗の大きい埋設部材が介在されるので、ステータからハウジングへの漏れ電流を抑制できる。これにより、ラジオノイズの発生を抑制できる。よって、振動及び騒音を抑制し、ステータをハウジングに固定する際に好適な固定構造とすることができる。

本発明の請求項８に記載の固定構造によれば、埋設部材は、ステータの軸方向に沿ってハウジングに埋設される。これにより、例えば従来技術においてハウジングに形成されたボルト孔等を利用して、このボルト孔に埋設部材を埋設させることができる。よって、特にステータをハウジングに固定する際に好適な固定構造とすることができる。

実施形態に係る回転電機の一部を示す斜視図。 実施形態に係る固定構造を示す回転電機の側面図。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図。 実施形態に係る埋設部材の斜視図。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

（実施形態）
（回転電機）
図１は、実施形態に係る回転電機１０の一部を示す斜視図である。図１では、環状に形成されるステータ２のうち一部分のみを図示している。
回転電機１０は、例えばハイブリッド自動車や電気自動車等の車両に搭載される走行用モータである。但し、本発明の構成は、走行用モータに限らず、発電用モータやその他用途のモータ、車両用以外の回転電機１０（発電機を含む）としても適用可能である。
回転電機１０は、ステータ２（請求項の第一部材）と、ハウジング３（請求項の第二部材）と、ロータ（不図示）と、を備える。
ステータ２は、軸線Ｃを中心とする環状に形成されている。ステータ２は、ステータコア２１と、コイル２２と、を備える。以下の説明では、ステータ２の軸線Ｃに沿う方向を単に軸方向といい、軸線Ｃに直交する方向を径方向といい、軸線Ｃ回りの方向を周方向という場合がある。

ステータコア２１は、軸線Ｃを中心とする環状に形成されている。ステータコア２１は、複数の鋼板を軸線Ｃの軸方向に積層して形成される積層コアである。ステータコア２１の外周部には、ステータコア２１を軸方向に貫通するボルト挿通孔２５（図３参照）が形成されている。ボルト挿通孔２５には、後述する締結部材６が挿通される。ボルト挿通孔２５は、ステータコア２１の周方向に沿って複数設けられている。

コイル２２は、ステータコア２１の内周部に設けられ、ステータコア２１を軸方向に貫通するスロット２３に挿入されてステータコア２１に装着されている。コイル２２は、例えば複数の導体セグメントである。不図示の電流供給部からコイル２２に電流が供給されることにより、ステータ２に磁界が発生する。

ハウジング３は、ステータ２に対して軸方向の一方に配置されている。ハウジング３は、軸線Ｃを中心とする有底円筒状に形成されている。ハウジング３は、アルミニウム等の金属材料で形成されている。ハウジング３は、底部３０と、枠部３５と、を有する。
底部３０は、軸線Ｃを中心とする円板状に形成されている。
枠部３５は、底部３０の外周部から軸方向のステータ２側に向かって突出している。枠部３５は、底部３０の外周部の全周に亘って形成されている。枠部３５のうちステータ２側を向く端面は、ステータ２の端面２ａ（図２参照）と対向する対向面３１とされている。ハウジング３は、ハウジング３の対向面３１とステータ２の端面２ａとが対向した状態で、詳しくは後述する固定部材４によりステータ２と固定されている。対向面３１には、収容部３３と、被締結穴３２と、が形成されている。

収容部３３は、対向面３１から軸方向に沿って凹んでいる。収容部３３は、軸方向から見て円形状に形成されている。収容部３３は、周方向に間隔をあけて複数設けられている。各収容部３３は、ステータ２とハウジング３とが対向した状態において、ステータ２のボルト挿通孔２５と同軸となる位置に設けられている。
被締結穴３２は、収容部３３の底面３３ａ（図３参照）から軸方向に沿って凹んでいる。被締結穴３２は、収容部３３と同軸に設けられている。被締結穴３２の直径は、収容部３３の直径より小さい。被締結穴３２の内周部には、雌ねじが形成されている。

ステータ２より径方向の内側には、ステータ２と微小な間隔をあけて不図示のロータが配置されている。ロータは、ハウジング３に対して軸線Ｃ回りに回転可能に取り付けられている。ロータには不図示の永久磁石が設けられている。ステータ２のコイル２２に通電してステータ２に磁界が発生すると、ステータ２とロータの永久磁石との間で磁力が作用し、ロータはステータ２に対して軸線Ｃ回りに回転する。

（固定構造）
（固定部材）
図２は、実施形態に係る固定構造１を示す回転電機１０の側面図である。図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。
回転電機１０は、ハウジング３とステータ２とを固定するための固定構造１を有する。固定構造１は、上述のハウジング３及びステータ２と、固定部材４と、を有する。
固定部材４は、ハウジング３にステータ２を固定している。固定部材４は、埋設部材５と、締結部材６と、を有する。

（埋設部材）
図４は、実施形態に係る埋設部材５の斜視図である。
埋設部材５は、ハウジング３に埋設されてステータ２を固定している。埋設部材５は、所定以上の減衰能を有する金属材料により形成されている。所定以上の減衰能を有する金属材料とは、防振係数が３０％以上の金属材料である。本実施形態において、埋設部材５は、制振焼結材により形成されている。制振焼結材は、鉄を含む焼結材の内部の空孔に樹脂材料が含浸されて形成された焼結材である。具体的に、制振焼結材は、例えば鉄やニッケル、銅、モリブデン、コバルト等の金属材料を含む。制振焼結材は、アルミニウム製のハウジング３よりも減衰性能が高く、埋設部材５に締結されるステータ２からの振動をハウジング３に伝え難くしている。すなわち、制振焼結材は、空孔に配置された樹脂材料がステータ２からの振動により伸長又は圧縮されることで、樹脂材料と金属材料との間で摩擦を生じ、振動エネルギーを熱エネルギーに変換することにより振動を減衰している。
埋設部材５は、埋設部５１と、鍔部５２と、座面５５と、を有する。

埋設部５１は、一方の端部が閉塞された有底円筒状に形成されている。埋設部５１の外周部には、雄ねじ部５３が形成されている。図３に示すように、埋設部５１の雄ねじ部５３は、ハウジング３の被締結穴３２に形成された雌ねじと螺合している。これにより、埋設部５１は、軸線Ｃの軸方向に沿ってハウジング３に埋設されている。埋設部５１の内周部には、雌ねじ部５４が形成されている。雄ねじ部５３及び雌ねじ部５４は、いずれも右ねじの螺合形式となっている。

鍔部５２は、埋設部５１のうち軸方向のステータ２側の端部に連結されている。鍔部５２は、埋設部５１と同軸な円筒状に形成されている。鍔部５２の内周部には、埋設部５１の雌ねじ部５４と連続する雌ねじ部５４が形成されている。鍔部５２の外径は、埋設部５１の外径より大きい。鍔部５２は、ハウジング３の収容部３３に収容されている。鍔部５２が収容部３３に収容された状態で、鍔部５２は収容部３３の底面３３ａに当接している。

図４に示すように、鍔部５２のうちステータ２側に位置する鍔部５２の外周部は、軸方向から見て六角形状に形成されている。なお、鍔部５２は、外周部の全体が六角形状に形成されていてもよい。
鍔部５２の軸方向におけるステータ２側の端面は、座面５５とされている。図３に示すように、座面５５には、ステータ２の端面２ａが当接している。座面５５は、硬質粒子を有する。硬質粒子は、例えば炭化ケイ素やアルミナ、タングステンカーバイト等である。これにより、埋設部材５の座面５５は、埋設部材５の座面５５以外の部分と比較して、ステータ２との間の摩擦係数が大きい。ハウジング３に埋設部材５が埋設された状態で、座面５５は、ハウジング３の対向面３１と平行で、かつ対向面３１より軸方向のステータ２側に位置している。これにより、ステータ２と、ハウジング３の対向面３１と、の間には隙間Ｓが設けられている。

（締結部材）
締結部材６は、例えばボルトである。締結部材６は、軸方向のステータ２側からハウジング３側に向かってステータ２に挿入される。締結部材６は、ステータコア２１を軸方向に貫通している。締結部材６は、埋設部材５にステータ２を固定している。締結部材６は、胴部６１と、頭部６２と、を有する。
胴部６１は、ステータコア２１のボルト挿通孔２５に挿通されている。胴部６１のハウジング３側の端部には雄ねじが形成されている。胴部６１の雄ねじは、埋設部材５の雌ねじ部５４と螺合している。
頭部６２は、ステータコア２１の軸方向の他方の端面２ｂに座金７を介して当接している。すなわち、座金７は、ステータコア２１の軸方向の他方の端面２ｂと固定部材４の頭部６２との間に介在されている。座金７の外径は、頭部６２の外径よりも大きい。座金７は、埋設部材５と同様に制振焼結材により形成されている。

このように形成された回転電機１０は、埋設部材５が埋設された状態のハウジング３に対して、締結部材６を用いてステータ２を埋設部材５に固定することにより、ハウジング３にステータ２を固定して形成されている。換言すれば、ステータ２は、ハウジング３に直接当接することなく、埋設部材５を介してハウジング３に固定されている。

（作用、効果）
次に、上述した固定構造１の作用、効果について説明する。
本実施形態の固定構造１によれば、固定部材４は、ハウジング３（請求項の第二部材）に埋設される埋設部材５と、埋設部材５にステータ２（請求項の第一部材）を固定する締結部材６と、を有するので、埋設部材５及び締結部材６を介してステータ２とハウジング３とが固定される。締結部材６は、埋設部材５を介してハウジング３に締結される。これにより、例えばハウジング３と埋設部材５との間でクリープ変形が生じないように埋設部材５の材料や形状を設定することにより、締結部材６を直接ハウジング３に締結する従来技術と比較して、ハウジング３におけるクリープ変形の発生を抑制できる。特に、ハウジング３が締結部材６より柔い材料（例えばアルミニウム等）で形成された場合、埋設部材５を介して締結部材６をハウジング３に締結することにより、締結部材６が締結される部分（埋設部材５）のクリープ変形を抑制し、締結部材６の軸力を高めることができる。よって、クリープ変形やハウジング３のへたり等を抑制するとともに、締結部材６の軸力の低下を抑制し、固定部材４の固定保持力を向上できる。また、例えば埋設部材５をハウジング３に埋設した状態でステータ２及び締結部材６を締結することができるので、製造時の作業を煩雑化することなく固定部材４による固定保持力を向上できる。

埋設部材５はステータ２と当接する座面５５を有し、座面５５は、所定以上の減衰能を有する金属材料（制振焼結材）により形成されるので、埋設部材５に対するステータ２の滑りを抑制できる。これにより、例えば振動環境下においても、締結部材６の緩みを抑制することができる。座面５５は、ハウジング３の対向面３１よりステータ２側に位置しているので、対向面３１とステータ２との間と比較して、座面５５とステータ２との間に軸力を集中させることができる。これにより、締結部材６の緩みをより抑制し、固定保持力を向上できる。
したがって、クリープ変形及び振動に対する締結部材６の緩みを抑制し、固定保持力を向上した固定構造１を提供できる。

また、簡素な構成によりステータ２の滑りを抑制できるので、例えば従来の様に、ステータ２の滑りを抑制するために高軸力ボルトを用いて軸力を大きくし、さらに締結部材６の個数を増やして固定保持力を維持する必要がない。すなわち、従来技術と比較して低強度な締結部材６及び少ない本数でステータ２とハウジング３とを固定できる。よって、締結時の作業を簡素化し、製造コストを削減できる。
さらに、ステータ２とハウジング３との間に隙間Ｓができるため、冷却媒体をその隙間に流通させることができる。これにより、冷却媒体によってステータ２を積極的に冷却できる。また、座面５５はハウジング３の対向面３１よりステータ２側に位置するので、埋設部材５を露出させることができる。これにより、露出した埋設部材５に冷却媒体を直接かけて冷却し、埋設部材５の熱膨張等を抑制することができる。

座面５５は、硬質粒子を有するので、座面５５とステータ２との摩擦係数をさらに大きくすることができる。よって、埋設部材５に対するステータ２の滑りをより抑制し、固定保持力の大きい固定構造１とすることができる。

埋設部材５の全体が所定以上の減衰能を有する金属材料（制振焼結材）により形成されているので、埋設部材の減衰性能を高めることができる。これにより、ステータ２からハウジング３への振動の伝達、又はハウジング３からステータ２への振動の伝達を抑制した、振動低減効率の高い固定部材４とすることができる。また、埋設部材５のうちハウジング３に埋設される部分（埋設部５１）において、ハウジング３との摩擦係数を大きく確保できる。同様に、埋設部材５のうち締結部材６が締結される部分において、締結部材６との摩擦係数を大きく確保できる。よって、埋設部材５に対するステータ２、ハウジング３及び締結部材６の各部材間の滑りを抑制し、締結部材６の緩みを抑制できる。

ハウジング３の対向面３１と、ステータ２と、の間に隙間Ｓが設けられている。これにより、ステータ２は埋設部材５の座面５５にのみ当接するので、座面５５とステータ２との間に軸力を集中させることができる。よって、より一層締結部材６の緩みを抑制し、固定保持力を向上した固定構造１とすることができる。

埋設部材５は、ハウジング３に埋設された部分の外周部に形成された雄ねじ部５３と、締結部材６が螺合される雌ねじ部５４と、を有する。締結部材６が埋設部材５の雌ねじ部５４に螺合し、埋設部材５の雌ねじ部５４がハウジング３に螺合することで、締結部材６及び埋設部材５を介してステータ２とハウジング３とが締結固定される。このように、締結部材６とハウジング３との間に埋設部材５が介在することで、締結部材６を直接ハウジング３に締結する従来技術と比較して、ハウジング３におけるクリープ変形の発生を抑制できる。また、ハウジング３より高強度な材料で埋設部材５を形成した場合、締結部材６が螺合される埋設部材５の雌ねじ部５４のクリープ変形を抑制できる。よって、締結部材６を締結する際のハウジング３及び埋設部材５のクリープ変形を抑制するとともに、締結部材６の軸力の低下を抑制し、ステータ２とハウジング３との固定保持力を向上できる。

固定部材４は座金７を有し、座金７は、締結部材６におけるハウジング３と反対側の端部（頭部６２）と、ステータ２と、の間に介在されている。このため、ステータ２とハウジング３とが締結固定された状態において、ステータ２は、座金７と埋設部材５とにより軸力方向に挟まれる。これにより、締結部材６による軸力を効果的にステータ２に作用させ、埋設部材５に対してステータ２を強固に固定できる。

埋設部材５は、埋設部５１と鍔部５２とを有する。鍔部５２は、埋設部５１のうちステータ２側の端部に接続されるとともに埋設部５１の外径より大きな外径を有する。このため、鍔部５２とハウジング３とが当接することにより、埋設部材５の埋設方向の位置決めができる。埋設部５１がハウジング３に埋設された状態において、鍔部５２はハウジング３の表面に露出する。これにより、例えば埋設部材５をハウジング３に埋設させる際に、鍔部５２を把持して作業を行うことができる。また、鍔部５２のステータ２側の面を座面５５とすることができるので、鍔部５２を設けずに埋設部５１のステータ２側の面を座面５５とする場合と比較して、座面５５の面積を拡大することができる。これにより、埋設部材５の座面５５とステータ２との間の摩擦力を増大させ、ステータ２の滑りをより一層抑制できる。また、座面５５に作用する面圧が小さくなるので、ステータ２の座屈や変形を抑制し、固定部材４の軸力の低下を抑制できる。よって、埋設部材５の位置決めを容易にするとともに、ステータ２の滑りを抑制して緩みを抑制できる。

ハウジング３は、鍔部５２を収容する収容部３３を有するので、収容部３３の深さや鍔部５２の厚み等を調整することにより、鍔部５２の厚みを確保しつつ、対向面３１から所望の高さだけ座面５５をステータ２側に突出させることができる。これにより、ステータ２とハウジング３との間に所望の大きさの隙間Ｓを容易に形成できる。よって、例えばこの隙間Ｓの大きさを振動低減効率の高い大きさに設定することで、より減衰性能を向上させるとともに、振動による締結部材６の緩みを抑制できる。

本実施形態において、固定構造１は、ハウジング３に対してステータ２を固定するための固定構造１とされている。
ここで、固定構造１を、本実施形態のように自動車に搭載される回転電機１０のステータ２に適用した場合、ステータ２には、ロータの回転やステータ２のコイル２２への通電等により振動が生じる場合がある。また、従来の固定構造１においては、冷熱サイクルによるハウジング３のクリープ変形や、ステータ２からハウジング３への振動の伝達、ステータ２から締結部材６を介してハウジング３に漏れ電流が発生することによるラジオノイズの発生等の課題があった。

本発明の固定構造１によれば、特に振動が発生しやすいステータ２をハウジング３に固定する際に上述の固定構造１を適用することで、振動に対する締結部材６の緩みを抑制し、ハウジング３に対してステータ２を強固に固定できる。また、ハウジング３がアルミニウム等の材料で形成された場合であっても、アルミニウムより高強度な制振焼結材で形成された埋設部材５を介してハウジング３とステータ２とを固定できる。さらに、冷熱サイクルに対するクリープ変形を抑制できる。よって、ハウジング３のクリープ変形やへたり等を抑制するとともに、締結部材６の軸力の低下を抑制し、ハウジング３とステータ２との固定保持力を向上できる。
したがって、クリープ変形及び振動に対する締結部材６の緩みを抑制し、固定保持力を向上した固定構造１を提供できる。

また、ハウジング３の被締結部分は、ハウジング３とは別部品の埋設部材５により形成される。このため、ハウジング３の被締結部分における品質管理を容易に行うとともに、ハウジング３の品質基準を緩和することで製造コストを削減できる。さらに、ステータ２を固定する締結部材６とハウジング３との間に、アルミニウムよりも電気抵抗の大きい埋設部材５が介在されるので、ステータ２からハウジング３への漏れ電流を抑制できる。これにより、ラジオノイズの発生を抑制できる。よって、振動及び騒音を抑制し、ステータ２をハウジング３に固定する際に好適な固定構造１とすることができる。

埋設部材５は、ステータ２の軸方向に沿ってハウジング３に埋設される。これにより、例えば従来技術においてハウジング３に形成されたボルト孔等を利用して、このボルト孔に埋設部材５を埋設させることができる。よって、特にステータ２をハウジング３に固定する際に好適な固定構造１とすることができる。

なお、本発明の技術範囲は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、本実施形態において、埋設部材５の全体が制振焼結材により形成された構成について説明したが、これに限らない。埋設部材５は、少なくとも座面５５に対応する部分が制振焼結材により形成されていればよく、座面５５以外の部分は制振焼結材以外の金属材料等により形成されてもよい。但し、より振動の伝達を抑制できる点で、全体が制振焼結材で形成された本実施形態の構成は優位性がある。

締結部材６は、埋設部材５を軸方向に貫通していていもよい。この場合、埋設部材５から軸方向に突出した締結部材６がハウジング３に当接するのを抑制するための空間を設けるのが望ましい。

制振焼結材及び硬質粒子を構成する金属材料は、上述した実施形態に限定されない。また、座面５５に硬質粒子を設けなくてもよい。すなわち、制振焼結材によりステータ２と埋設部材５との間の摩擦係数が、ステータ２が滑らない程度に十分に確保される場合は、硬質粒子を設けずに制振焼結材により座面５５を形成してもよい。
埋設部材５の雌ねじ部５４及び雄ねじ部５３を締め付ける際の回転方向は、雌ねじ部５４と雄ねじ部５３とが同一であれば、左ねじの螺合形式であってもよい。

本実施形態において、固定構造１は、ハウジング３に対してステータ２を固定するための固定構造１としたが、固定構造１により固定される部品はハウジング３及びステータ２に限定されない。例えば、固定構造１は、回転電機１０のハウジング３又はケースと、減速機のケースと、を固定してもよく、車体に回転電機１０や発電機等の車載部品を固定するために適用されてもよい。また、固定構造１は、例えば車両に搭載される部品以外の機械部品に適用してもよい。

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上述した実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上述した実施形態を適宜組み合わせてもよい。

１ 固定構造
２ ステータ（第一部材）
３ ハウジング（第二部材）
４ 固定部材
５ 埋設部材
６ 締結部材
７ 座金
３１ 対向面
３３ 収容部
５１ 埋設部
５２ 鍔部
５３ 雄ねじ部
５４ 雌ねじ部
５５ 座面
Ｓ 隙間

Claims (8)

1. 第一部材と、
   前記第一部材と対向する対向面を有する第二部材と、
   前記第一部材と前記第二部材とを固定する固定部材と、
   を備え、
   前記固定部材は、
   前記第二部材に埋設される埋設部材と、
   前記埋設部材に前記第一部材を固定する締結部材と、
   を有し、
   前記埋設部材は、前記第一部材と当接する座面を有し、
   前記埋設部材のうち、少なくとも前記座面は、所定以上の減衰能を有する金属材料により形成され、
   前記座面は、前記第二部材の前記対向面より前記第一部材側に位置していることを特徴とする固定構造。
2. 前記金属材料は、防振係数が３０％以上であり、前記埋設部材の全体が前記金属材料により形成されていることを特徴とする請求項１に記載の固定構造。
3. 前記第二部材の前記対向面と、前記第一部材と、の間に隙間が設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の固定構造。
4. 前記締結部材は、前記第一部材を貫通し、
   前記埋設部材は、
   前記第二部材に埋設された部分の外周部に形成された雄ねじ部と、
   前記締結部材が螺合される雌ねじ部と、
   を有することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の固定構造。
5. 前記固定部材は、前記締結部材における前記第二部材と反対側の端部と、前記第一部材と、の間に介在する座金を有することを特徴とする請求項４に記載の固定構造。
6. 前記埋設部材は、
   前記第二部材に埋設される埋設部と、
   前記埋設部のうち前記第一部材側の端部に接続され、前記埋設部の外径より大きな外径を有する鍔部と、
   を有し、
   前記第二部材は、前記鍔部を収容する収容部を有することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の固定構造。
7. 前記第一部材は、ステータであり、
   前記第二部材は、前記ステータを収容するハウジングであることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の固定構造。
8. 前記ステータは環状に形成され、
   前記埋設部材は、前記ステータの軸方向に沿って前記ハウジングに埋設されることを特徴とする請求項７に記載の固定構造。

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