JP2022154518A - モータ - Google Patents

Abstract

【課題】モータの振動及び騒音を低減する。【解決手段】本発明に係るモータは、ケースと、ケースに設置され、円環状のステータコアにコイルが巻き付けられたステータと、ステータの径方向内側に回転自在に設置されたロータと、を備える。ケースは、ステータの径方向外側に固定された内側ケースと、内側ケースの径方向外側に配置された外側ケースとを備える。内側ケースは、ステータの径方向外側に配置される円筒部と、円筒部の外縁から、外側ケースの上面上又は底面上に延びる複数の羽部と、を備える。外側ケースと内側ケースとは、羽部の先端部において締結されている。【選択図】図２

Description

本発明は、モータに関する。

例えば、特許文献１には、振動及び騒音を低減させるためのステータの取り付け構造が記載されている。具体的に、特許文献１の取り付け構造によれば、ステータは、モータケースに収容された状態で、ボルトによって、モータケースに結合されている。ステータとケースとの締結点であるボルトの挿入孔の上端部及び下端部には、樹脂で形成されたスリーブが配置されている。

特開２００８－１９９８４５号公報

水冷モータ等のモータにおいては、ステータをケースに固定するため、「焼き嵌め」という手法が用いられる。焼き嵌めにより、ステータがケースに密着して固定させることができるため、ステータで発生した熱をケースに効率的に伝達し、高い冷却効率を確保することができる。しかし、焼き嵌めにより、ステータの電磁力による変形がケースに伝わりやすくなる。その結果、ステータとケースとの接触面積が増加して、振動及び騒音が大きくなることが考えられる。

ステータを焼き嵌めたモータでは、ステータのケースを内側ケースと外側ケースとに分割することで、ケースに伝わるステータの振動を低減することが考えられている。このようにケースを内側ケースと外側ケースとに分割した構成の場合、一般には、内側ケースと外側ケースとがボルト等によって締結される。このため、締結部を介してステータコアで発生した振動が外側ケースにまで伝わることが考えられる。この点、例えば、電気自動車等の車室ではより静かな環境となることを考慮すれば、振動及び騒音を更に低減したモータ構造の開発が望まれる。

モータの振動低減のため、例えば、ケースを内側ケースと外側ケースとに分割したモータ構造に特許文献１の締結構造を適用することも考えられる。すなわち、内側ケースと外側ケースとの締結部のボルト挿入孔に、樹脂製のスリーブを配置することで、ケースに伝わる振動を減衰させることも考えられる。しかしながら、締結点に要求される軸力は大きく、樹脂製のスリーブでは締結点に緩みやゆがみが生じる虞がある。

本発明は、以上の課題を解決するためになされたものであり、振動及び騒音を低減できるように改良されたモータを提供するものである。

本発明に係るモータは、ケースと、ケースに設置され、円環状のステータコアにコイルが巻き付けられたステータと、ステータの径方向内側に回転自在に設置されたロータと、を備える。ケースは、ステータの径方向外側に固定された内側ケースと、内側ケースの径方向外側に配置された外側ケースとを備える。内側ケースは、ステータの径方向外側に配置される円筒部と、円筒部の外縁から、外側ケースの上面上又は底面上に延びる複数の羽部と、を備える。外側ケースと内側ケースとは、羽部の先端部において締結されている。

本発明に係るモータによれば、内側ケースの外縁から外側ケースによって伸びる羽部によって、ステータから伝わる振動が減衰される。従って、外側ケースに伝達される振動を軽減することができ、モータの騒音を低減することができる。

本発明の実施の形態１のモータの構造を模式的に示す断面図である。 本発明の実施の形態１のモータの構造を模式的に示す上面図である。 本発明の実施の形態１のモータの他の構造例を模式的に示す上面図である。 本発明の実施の形態１のモータの他の構造例を模式的に示す上面図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、各図において、同一または相当する部分には同一符号を付してその説明を簡略化ないし省略する。また、以下の説明で方向について言及する場合、便宜的に、モータの軸方向を上下方向とし、図１において上側に位置する面側を上面側とする。

図１及び図２は、実施の形態１に係るモータの構造を模式的に示す図であり、図１は断面、図２は上面を表している。図１に示されるように、モータ１は、ステータ２、ロータ３、及び、ケース１０等によって構成されている。ステータ２は、ケース１０に固定された固定子である。ステータ２は、例えば、積層された複数の円環状の電磁鋼板からなるステータコアに、コイルが巻き付けられて形成されている。ステータ２の径方向内側には、回転子であるロータ３が、ロータ軸（図示せず）を中心に回転自在に設置されている。

ケース１０は、内側ケース１１と外側ケース１２とを備えている。ステータ２は、内側ケース１１の径方向内側に焼き嵌められ、内側ケース１１に固定されている。外側ケース１２は、内側ケース１１の径方向外側に隙間を開けて配置されている。内側ケース１１と外側ケース１２との隙間は、Ｏリング１４によってシールされている。内側ケース１１と外側ケースとの隙間は、冷却水を流通させるための水路１３となっている。

図２に示されるように、内側ケース１１は、ステータ２が固定される円筒部１５と、複数の羽部である減衰構造部１６を有している。減衰構造部１６は、内側ケース１１の円筒部１５の上面側の外縁の複数箇所の集合部１６ａから径方向外側に伸びた棒状の部材であって、外側ケース１２の上面上に配置されている。図２では、一例として、４つの減衰構造部１６が配置された構成が示されているが、減衰構造部１６の個数に限定はない。

図２に示されるように、減衰構造部１６それぞれは、内側ケース１１上面の外周円の集合部１６ａにおける接線１６ｂに対して外側に膨らんだ同一の曲線形状を有している。また、減衰構造部１６それぞれは、内側ケース１１の中心から見て同一方向に向けて配置されている。即ち、減衰構造部１６それぞれの、接線１６ｂに対する角度は同一となっている。そして、集合部１６ａと減衰構造部１６の先端部を結ぶ線は、減衰構造部１６それぞれの接線１６ｂに対し概ね平行である。

減衰構造部１６それぞれの先端部は、外側ケース１２との締結部となっている。内側ケース１１と外側ケース１２とは、締結部において、ボルト１７によって締結されている。

ステータ２は、電磁力を受けて変形する。この変形は内側ケース１１に伝わり、ステータ２と内側ケース１１との接触面積が大きくなり、ステータ２の振動が内側ケース１１に伝わりやすくなる。しかし、本実施の形態では、ケースが水路１３を挟んで内側ケース１１と外側ケース１２とに分割されていることで、振動の伝達経路が少なくなっており、これにより、ステータ２の振動の伝達を軽減することができる。また、内側ケース１１と外側ケース１２との隙間を水路１３としている。これにより、効率的に冷却を行うことができる。

また、内側ケース１１と外側ケース１２とはボルト１７によって締結されており、この締結部から、ステータ２の振動は伝達される。しかしながら、本実施の形態では、ステータ２の変形により内側ケース１１にかかる力（図２の矢印参照）を、減衰構造部１６において変形し減衰させることができる。従って、ステータ２による振動の外側ケース１２への伝達量を少なくすることができ、モータの低騒音及び低振動化を図ることができる。

なお、減衰構造部１６の形状は、上述した減衰構造部１６の形状に限られない。内側ケース１１の外縁部の複数個所から外側ケース１２の上面上に延びた棒状の部材であれば、他の形状であってもよい。

図３及び図４に他の減衰構造部の例を示す。図３の例では、減衰構造部２０それぞれは、Ｌ字型に形成された同一形状の部材である。減衰構造部２０それぞれは、内側ケース１１の中心からみて同一方向に配置されている。つまり、減衰構造部２０それぞれの、集合部２０ａにおける接線２０ｂに対する角度は同一である。減衰構造部２０は内側ケース１１の中心から見て同一方向に略９０度に屈曲している。減衰構造部１６と同様に、ステータ２の変形によってかかる力を減衰構造部２０によって変形させて減衰することができ、振動の伝達を低減することができる。

図４の例では、減衰構造部３０は、直線形状に形成された部材である。減衰構造部３０が延びる方向は、内側ケース１１の半径方向と概ね一致するように形成されている。このような形状の減衰構造部３０によっても、ステータ２の変形によってかかる力を変形させ減衰することができる。従って、図１～図３により説明した減衰構造部１６及び２０と同様に、図４の減衰構造部３０によっても、振動及び騒音の低減を図ることができる。

１ モータ
２ ステータ
３ ロータ
１０ ケース
１１ 内側ケース
１２ 外側ケース
１３ 水路
１４ Ｏリング
１５ 円筒部
１６ 減衰構造部
１６ａ 集合部
１６ｂ 接線
１７ ボルト
２０ 減衰構造部
２０ａ 集合部
２０ｂ 接線
３０ 減衰構造部

Claims (1)

1. ケースと、
   前記ケースに設置され、円環状のステータコアにコイルが巻き付けられたステータと、
   前記ステータの径方向内側に回転自在に設置されたロータと、
   を備えるモータであって、
   前記ケースは、
   前記ステータの径方向外側に固定された内側ケースと、
   前記内側ケースの径方向外側に配置された外側ケースと、
   を備え、
   前記内側ケースは、
   前記ステータの径方向外側に配置される円筒部と、
   前記円筒部の外縁から、外側ケースの上面上又は底面上に延びる複数の羽部と、
   を備え、
   前記外側ケースと前記内側ケースとは、前記羽部の先端部において締結されている、
   ことを特徴とするモータ。

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