JP3608618B2

JP3608618B2 - 多層モータのステータ支持構造

Info

Publication number: JP3608618B2
Application number: JP2002098292A
Authority: JP
Inventors: 観赤津
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2002-04-01
Filing date: 2002-04-01
Publication date: 2005-01-12
Anticipated expiration: 2022-04-01
Also published as: JP2003299273A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハイブリッド車や電気自動車の駆動装置等に適用される多層モータのステータ支持構造の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、多層モータのステータ支持構造としては、例えば、特開２０００−１４２１３５号公報に記載のものが知られている。
【０００３】
この従来公報には、インナーロータとアウターロータとの間にステータが配置された多層モータにおいて、ステータは、円周方向に隣接するステータピース積層体の間の位置に配置され軸方向に貫通するボルト・ナットを配置し、このステータピース積層体の軸方向両端位置にブラケットを設置し、両端のブラケットをボルト・ナットにより締め上げることで発生する摩擦力にてステータピース積層体を支持するステータ支持構造が記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の多層モータのステータ支持構造にあっては、ステータ内周側に非磁性体からなるボルト・ナットを、同じ径方向位置の円周上に配列している、つまり、径方向に１本配置しているのみであったため、ステータピースの円周方向幅が減少してしまうという問題があった。
【０００５】
すなわち、多層モータにおいて、出力、特にトルクが増加した場合、ステータは、ロータの出力トルクの反力を受けるので、ステータが動こうとする力を径方向に１本配置されたボルト・ナットのみで軸力を発生させ、ステータを支えなければならない。これに対し、ステータの外周位置にアウターロータが配置されていてステータの外周面をモータハウジングに支持固定することができない多層モータでは、ボルト軸径を大きくして対策することになる。この場合、隣接する円周方向のステータピースの間隔が決まっているので、ボルト軸径が大きくなるとボルトによる占有面積が拡大し、必然的にステータピースの円周方向幅が減少してしまう。
【０００６】
本発明は、上記問題点に着目してなされたもので、高いステータ支持力を確保しながら、ステータピースの円周方向幅を拡大することにより磁気性能を高めることができる多層モータのステータ支持構造を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明では、インナーロータとアウターロータとの間にステータが配置された多層モータにおいて、円周上に配列されたステータピース積層体の間の位置に配置され軸方向に貫通するボルト・ナットを、ステータピースを軸方向に積層したステータピース積層体の１つに対し異なる径方向位置にそれぞれ２本設け、該２本のボルト・ナットのうち一方はインナーロータ側に設けたインナー側ボルト・ナットとし、他方はアウターロータ側に設けたアウター側ボルト・ナットとした。
【０００８】
【発明の効果】
よって、本発明にあっては、ステータピースを軸方向に積層したステータピース積層体の１つに対し径方向の異なる位置にそれぞれ２本のボルト・ナットを配置する構成としたため、径方向に１本のボルト・ナットを配置する場合に比べ、１本で受け持つ軸力が低くなり、これに伴ってボルト軸径を小さく抑えても要求されるステータ支持力を得ることができる。この結果、高いステータ支持力を確保しながら、ボルト軸の両側に配置されるステータピースの円周方向幅を拡大することにより磁気性能を高めることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の多層モータのステータ支持構造を実現する実施の形態を、請求項１，２，３，４，５，６に係る発明に対応する第１実施例に基づいて説明する。
【００１０】
（第１実施例）
まず、全体構成を説明する。
図１は第１実施例のステータ支持構造が適用された多層モータＭを示す縦断側面図、図２は第１実施例のステータ支持構造が適用された多層モータＭを示す一部縦断正面図である。
【００１１】
多層モータＭは、インナーロータ中空軸１（第一の回転軸）に接続されたインナーロータ２と、該インナーロータ２の外周に配置され、モータハウジング３に固定されたステータ４と、該ステータ４の外周に配置され、アウターロータ軸５（第二の回転軸）に接続されたアウターロータ６と、を有する三層モータ構造とされている。
【００１２】
前記インナーロータ２は、その内筒面がインナーロータ中空軸１の段差軸端部に対して圧入により固定されている。このインナーロータ２には、図２に示すように、ロータベース２０に対し磁束形成を考慮した配置によるインナーロータマグネット２１が軸方向に１２本埋設されている。
【００１３】
前記ステータ４は、ステータピース４０とステータピース積層体４１とコイル４２と冷却水路４３とインナー側ボルト・ナット４４とアウター側ボルト・ナット４５と非磁性体樹脂層４６とを有して構成されている。そして、ステータ４の正面側端部が、正面側エンドプレート７とステータ固定ケース８とを介してモータハウジング３に固定されている。なお、前記コイル４２に対しては、給電接続端子９と給電リング１０と給電コネクタ１１とコイル給電構造１２を介して、外部から複合電流が印加される。
【００１４】
前記アウターロータ６は、その外筒面がアウターロータ固定ケース１３に対して圧入固定されている。そして、アウターロータ固定ケース１３の背面側端部には連結ケース部１４が固定され、この連結ケース部１４にアウターロータ軸５がスプライン結合されている。このアウターロータ６には、図２に示すように、ロータベース６０に対し磁束形成を考慮した配置によるアウターロータマグネット６１が、両端位置に空間を介して軸方向に１２本埋設されている。
【００１５】
なお、図１において、８０，８１はアウターロータ６をモータハウジング３に支持する一対のアウターロータ軸受、８２はインナーロータ２をモータハウジング３に支持するインナーロータ軸受、８３はアウターロータ６の回転を許容しながらステータ４を支持するステータ軸受、８４はインナーロータ中空軸１とアウターロータ軸５との間に介装される相対回転軸受である。また、８５はインナーロータ２の回転位置を検出するインナーロータレゾルバ、８６はアウターロータ６の回転位置を検出するアウターロータレゾルバである、
次に、ステータ４の構成を説明する。
図３は第１実施例のステータを端面側から視た図、図４は第１実施例のステータを示す縦断面図、図５は第１実施例のステータを示す一部側面図及びＡ−Ａ断面図、図６は第１実施例のステータを構成するステータピース及びステータピースとブラケットとの位置関係を示す図である。
【００１６】
前記ステータ４は、複数のステータピース４０が軸方向に積層されたステータピース積層体４１の外周にコイル４２が巻かれ、このコイル４２が巻かれたステータピース積層体４１を円周上に配列する。次に、ステータピース積層体４１の軸方向両端位置に、ステータピース４０との位置決めをしながら正面側ブラケット４７（ブラケット）と背面側ブラケット４８（ブラケット）を設置する。次に、両ブラケット４７，４８の外側に正面側エンドプレート７と背面側エンドプレート１５を配置し、インナー側ボルト・ナット４４を挿通すると共に、アウター側ボルト・ナット４５を挿通して、ナットを回しながら締め上げる。
【００１７】
この両端のブラケット４７，４８をインナー側ボルト・ナット４４とアウター側ボルト・ナット４５により締め上げることで発生する摩擦力により、ステータピース積層体４１を複数のステータピース４０が軸方向に積層された状態で支持する。
【００１８】
このようにしてステータ４の骨格構造体ができあがったら、ステータ形状に合致する凹型を有する型枠内に入れ、冷却水路４３をパイプ等により確保しながら、高耐熱性で高強度の溶融樹脂を流し込み、コイル４２やインナー側ボルト・ナット４４やアウター側ボルト・ナット４５等の周り部分に充填することで、非磁性体樹脂層４６を有するステータ形状に成形される。
【００１９】
これにより、ステータ４の異なる径方向位置の円周上にそれぞれ配列したインナー側ボルト・ナット４４（１８本）とアウター側ボルト・ナット４５（１８本）は、図３に示すように、コイル４２が巻かれたステータピース積層体４１の間の位置に配置され、各ボルト軸がモータ軸方向に貫通する。
【００２０】
前記ステータピース積層体４１の構成要素であるステータピース４０は、図６（イ）に示すように、ステータ外周側のインナーロータ用ヨーク部４０ａと、ステータ内周側のアウターロータ用ヨーク部４０ｂと、両ヨーク部４０ａ，４０ｂを連結するコイル巻き付け部４０ｃと、を有する構成とされる。そして、ステータピース４０は、アウターロータ用ヨーク部４０ｂの円周方向幅W2よりインナーロータ用ヨーク部４０ａの円周方向幅W1の方を広く設定している。
【００２１】
なお、ステータピース積層体４１の両端部側のステータピース４０’は、図６（イ）に示すように、ステータピース４０の構成に加え、上下位置に位置決めピン穴４０ｄ，４０ｅが開穴されている。なお、図６（イ）のハッチングに示す部分は、正面側ブラケット４７及び背面側ブラケット４８との接触部分である。
【００２２】
前記正面側ブラケット４７と背面側ブラケット４８には、図５（イ）に示すように、インナー側ボルト穴４７ａ，４８ａと冷却水路穴４７ｂ，４８ｂとアウター側ボルト穴４７ｃ，４８ｃと位置決めピン穴４７ｄ，４７ｅ，４８ｄ，４８ｅが開穴される。そして、前記インナーロータ用ヨーク部４０ａと前記アウターロータ用ヨーク部４０ｂにて個々のステータピース４０と接する凸部４７ｆ，４８ｆと、前記コイル巻き付け部４０ｃでは内面が削除された凹部４７ｇ，４８ｇとが形成され、図５（ロ）に示すように、コの字断面を持つ形状とされる。
【００２３】
そして、図３に示すように、前記アウター側ボルト・ナット４５の隣接する円周方向間隔ＯＬを、前記インナー側ボルト・ナット４４の隣接する円周方向間隔ＩＬより広く設定している。
【００２４】
前記アウター側ボルト・ナット４５は、磁性材を素材とし、ボルト座面外周及びナット座面外周が前記両ブラケット４７，４８の外周とほぼ一致する径方向位置に配置し、前記インナー側ボルト・ナット４４は、磁性材を素材とし、ボルト座面外周及びナット座面外周が両ブラケット４７，４８の内周とほぼ一致する径方向位置に配置している。つまり、アウター側ボルト・ナット４５のボルト軸とステータ４の外周面との径方向クリアランスｃ１と、インナー側ボルト・ナット４４のボルト軸とステータ４の内周面との径方向クリアランスｃ２を最小に抑える構成としている。
【００２５】
前記アウター側ボルト・ナット４５及びインナー側ボルト・ナット４４は、それぞれのボルト軸と、該ボルト軸に隣接するステータピース４０とのクリアランスｃ３，ｃ４を、アウターロータ磁束の鎖交数とインナーロータ磁束の鎖交数とが両立する最適クリアランスとなる設定としている。なお、４９は位置決めピンである。
【００２６】
次に、作用を説明する。
【００２７】
［多層モータの基本機能］
２ロータ・１ステータの多層モータＭを採用したことで、図２に示すように、アウターロータ磁力線とインナーロータ磁力線との２つの磁力線が作られ、コイル４２及び図外のインバータを２つのインナーロータ２とアウターロータ６に対し共用できる。そして、インナーロータ２に対する電流とアウターロータ６に対する電流を重ね合わせた複合電流を１つのコイル４２に印加することにより、２つのロータ２，６をそれぞれ独立に制御することができる。つまり、外観的には、１つの多層モータＭであるが、モータ機能とジェネレータ機能の異種または同種の機能を組み合わせものとして使える。
【００２８】
よって、例えば、ロータとステータを持つモータと、ロータとステータを持つジェネレータの２つのものを設ける場合に比べて大幅にコンパクトになり、スペース・コスト・重量の面で有利であると共に、コイル共用化により電流による損失（銅損，スイッチングロス）を低減することができる。
【００２９】
また、複合電流制御のみで（モータ＋ジェネレータ）の使い方に限らず、（モータ＋モータ）や（ジェネレータ＋ジェネレータ）の使い方も可能であるというように、高い選択自由度を持ち、例えば、ハイブリッド車の駆動源に採用した場合、これら多数の選択肢の中から車両状態に応じて最も効果的或いは効率的な組み合わせを選択することができる。
【００３０】
［ボルト２本によるステータ支持作用］
まず、多層モータＭにおいて、出力、特にトルクが増加した場合、ステータ４は、インナーロータ２やアウターロータ６の出力トルクの反力を受けるので、ステータ４が動こうとする力をボルト・ナットのみで軸力を発生させ、ステータ４を支えなければならない。
【００３１】
従来例のステータ支持構造は、ステータ内周側に非磁性体からなるボルト・ナットを、同じ径方向位置の円周上に配列している、つまり、径方向に１本配置しているのみであるため、ステータが大きなトルクを受ける場合には、ボルト軸径を大きくして対策することになる。この場合、隣接する円周方向のステータピースの間隔が決まっているため、ボルト軸径が大きくなるとボルトによる占有面積が拡大し、必然的にステータピースの円周方向幅が減少してしまう。
【００３２】
これに対し、第１実施例のステータ支持構造では、径方向の異なる位置に２本のインナー側ボルト・ナット４４とアウター側ボルト・ナット４５を配置する構成としたため、径方向に１本のボルト・ナットを配置する場合に比べ、１本で受け持つ軸力が低くなり、これに伴ってボルト軸径を小さく抑えても要求されるステータ支持力を得ることができる。この結果、ボルト軸の両側に配置されるステータピース４０の円周方向幅を拡大することができる。
【００３３】
また、アウターロータ６の方がインナーロータ２よりエアギャップ径が大きいために大トルクを出しやすい。この場合、その反力は、アウターロータ６側のステータピース４０が受ける。
【００３４】
従来例のステータ支持構造のように、ボルト・ナットをステータの内周側に１本配置しているのみである場合、力の発生個所（ステータのアウターロータ側）とボルト・ナットとの距離が遠くなるため、より大きなトルクを支えなければならず、余計にボルト軸径を大きく設定する必要がある。
【００３５】
これに対し、第１実施例のステータ支持構造では、径方向の異なる位置に２本のインナー側ボルト・ナット４４とアウター側ボルト・ナット４５を配置する構成としたため、例えば、アウターロータ６の発生するトルクの反力はアウター側ボルト・ナット４５で受け、インナーロータ２の発生するトルクの反力はインナー側ボルト・ナット４４で受けることで、支点と作用点の距離を短くすることができるため、径方向に１本のみのボルト・ナットで支える場合に比べ、少ない力で反力を支えることができる。
【００３６】
また、例えば、インナーロータ２とアウターロータ６とが逆向きのトルクを発生した場合、ステータピース４０は回転しようとするモーメントを受ける。このとき、ボルト・ナットが径方向に１本配置した場合には、ボルト周りに回転してしまうが、ボルト・ナットを径方向に２本配置した第１実施例の場合には、回転するモーメントに対しても強くすることができる。
【００３７】
さらに、ステータ４の軸方向長さが長くなった場合、ボルト・ナットが径方向に１本配置した場合には、ボルト・ナットと両端のブラケットで構成される骨格構造自体がねじれようとする力に対して弱いが、ボルト・ナットを径方向に２本配置した第１実施例の場合には、２本のボルト・ナット４４，４５と両端のブラケット４７，４８で構成される骨格構造自体がねじれに対し構造的に強くなる。
【００３８】
［ブラケットのステータピースに対する面圧増大作用］
ボルト・ナットで軸力を発生させ、ブラケットとステータピース間に発生する摩擦力でステータをブラケットに対して動かないように固定するステータ支持構造では、ステータピースとブラケットの接触面積は、多い方がステータの動こうとする力をより効果的の抑えることができる。
【００３９】
従来例のステータ支持構造のように、ボルト・ナットをステータの内周側に１本配置しているのみである場合、ブラケットがステータピースのインナーロータ側の片寄った一部分のみでしか接触しておらず、大トルクに対して十分な接触面積を確保することが出来なかった。
【００４０】
これに対し、第１実施例のステータ支持構造では、ステータピース４０を、インナーロータ用ヨーク部４０ａとアウターロータ用ヨーク部４０ｂにて個々のステータピース４０と接する凸部４７ｆ，４８ｆを形成したため、両ブラケット４７，４８とステータピース４０とは、図６（ロ）に示すように、インナーロータ用ヨーク部４０ａとアウターロータ用ヨーク部４０ｂとが接触する。この結果、両ブラケット４７，４８とステータピース４０とは、大トルクに対しても十分に対抗することができる接触面積を確保することができる。
【００４１】
なお、両ブラケット４７，４８は、ステータピース４０のコイル巻き付け部４０ｃに対応する位置に凹部４７ｇ，４８ｇが形成されているため、コイル４２が突出するコイルエリア（ステータピース積層体４１の端部域）に、コイル４２と干渉することのない十分な空間が確保される。
【００４２】
［２本のボルトによる回転モーメント支持作用］
例えば、インナーロータ２側で発生したトルクを支える場合、アウター側ボルト・ナット４５の間隔は広い方が、回転中心からの腕の長さを長くとることができるので、同じ力を支えるにも少ない力で回転モーメントを支えることができる。つまり、インナーロータ２のトルクを効果的に支えるには、アウター側ボルト・ナット４５の間隔を広くとったほうが良く、同じくアウターロータ６のトルクを効果的に支えるには、インナー側ボルト・ナット４４の間隔を広くとったほうが良い。
【００４３】
これに対し、第１実施例のステータ支持構造では、アウター側ボルト・ナット４５の隣接する円周方向間隔ＯＬを、インナー側ボルト・ナット４４の隣接する円周方向間隔ＩＬより広く設定、つまり、インナー側ボルト・ナット４４とアウター側ボルト・ナット４５を放射状に配置しているため、両円周方向間隔ＯＬ，ＩＬが広く確保され、インナーロータ２のトルクもアウターロータ６のトルクも効果的に支えることができる。
【００４４】
［コイルエリア及び冷却エリアの確保作用］
第１実施例のステータ支持構造では、アウター側ボルト・ナット４５は、磁性材を素材とし、ボルト座面外周及びナット座面外周が両ブラケット４７，４８の外周とほぼ一致する径方向位置に配置し、インナー側ボルト・ナット４４は、磁性材を素材とし、ボルト座面外周及びナット座面外周が両ブラケット４７，４８の内周とほぼ一致する径方向位置に配置している。
【００４５】
つまり、アウター側ボルト・ナット４５はなるべく外周側に配置し、インナー側ボルト・ナット４４はなるべく内周側に配置しているため、隣接するステータピース４０，４０間のスペースにおいて、両ボルト・ナット４４，４５が占有するスペースが最小に抑えられ、この結果、コイルエリアと冷却エリアを多くとることができる。
【００４６】
［ボルトとステータピースによる磁束形成作用］
上記のように、アウター側ボルト・ナット４５はなるべく外周側に配置し、インナー側ボルト・ナット４４はなるべく内周側に配置した場合、ボルト軸がステータピース４０と接触してしまうと、両ボルト・ナット４４，４５とステータピース４０との絶縁が保てなくなる。
【００４７】
そこで、第１実施例のステータ支持構造では、アウター側ボルト・ナット４５及びインナー側ボルト・ナット４４は、それぞれのボルト軸と、該ボルト軸に隣接するステータピース４０とのクリアランスｃ３，ｃ４を、アウターロータ磁束の鎖交数とインナーロータ磁束の鎖交数とが両立する最適クリアランスとなる設定としている。
【００４８】
ここで、アウターロータ用ヨーク部４０ｂ側での磁束鎖交数において、インナーロータ磁束とアウターロータ磁束が両立するクリアランスc3とは、図７に示すように、インナーロータ磁束特性（クリアランスc3が大きいほどインナーロータ磁束を通すため右上がり特性）とアウターロータ磁束特性（クリアランスc3が大きいほどアウターロータ磁束の漏れ磁束が大きくなるため右下がり特性）との交点に対応するクリアランスである。
【００４９】
また、インナーロータ用ヨーク部４０ａ側での磁束鎖交数において、インナーロータ磁束とアウターロータ磁束が両立するクリアランスc4とは、図８に示すように、インナーロータ磁束特性（クリアランスc4が大きいほどインナーロータ磁束の漏れ磁束が大きくなるため右下がり特性）とアウターロータ磁束特性（クリアランスc4が大きいほどアウターロータ磁束を通すため右上がり特性）との交点に対応するクリアランスである。
【００５０】
この結果、アウターロータ磁束とインナーロータ磁束とが両立し、高い磁気性能を達成することができる。
【００５１】
次に、効果を説明する。
【００５２】
第１実施例の多層モータのステータ支持構造にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【００５３】
（１）インナーロータ２とアウターロータ６との間にステータ４が配置された多層モータＭにおいて、円周上に配列されたステータピース積層体４１の間の位置に配置され軸方向に貫通するボルト・ナットを、異なる径方向位置の円周上にそれぞれ配列されたインナー側ボルト・ナット４４とアウター側ボルト・ナット４５としたため、高いステータ支持力を確保しながら、ボルト軸の両側に配置されるステータピース４０の円周方向幅を拡大することにより磁気性能を高めることができる。
【００５４】
(2) ステータピース４０は、ステータ外周側のインナーロータ用ヨーク部４０ａと、ステータ内周側のアウターロータ用ヨーク部４０ｂと、両ヨーク部４０ａ，４０ｂを連結するコイル巻き付け部４０ｃと、を有する構成とし、ステータピース積層体４１の軸方向両端位置に設置された両ブラケット４７，４８は、インナーロータ用ヨーク部４０ａとアウターロータ用ヨーク部４０ｂにて個々のステータピース４０と接し、コイル巻き付け部４０ｃでは内面が削除されたコの字断面を持つ構成としたため、両ブラケット４７，４８とステータピース４０との接触面積増大により、大トルクに対してステータ４を支持することができると同時に、コイルエリアを十分に確保することができる。
【００５５】
(3) ステータピース４０は、アウターロータ用ヨーク部４０ｂよりインナーロータ用ヨーク部４０ａの方が円周方向幅を広く設定し、かつ、アウター側ボルト・ナット４５の隣接する円周方向間隔OLを、インナー側ボルト・ナット４４の隣接する円周方向間隔ILより広く設定、つまり、インナー側ボルト・ナット４４とアウター側ボルト・ナット４５を放射状に配置したため、両ボルト・ナット４４，４５による回転モーメントにより、インナーロータ２とアウターロータ６の大きなトルクを支えることができる。
【００５６】
（４）アウター側ボルト・ナット４５は、磁性材を素材とし、ボルト座面外周及びナット座面外周が両ブラケット４７，４８の外周とほぼ一致する径方向位置に配置し、インナー側ボルト・ナット４４は、磁性材を素材とし、ボルト座面外周及びナット座面外周が両ブラケット４７，４８の内周とほぼ一致する径方向位置に配置したため、隣接するステータピース４０，４０間のスペースにおいて、両ボルト・ナット４４，４５が占有するスペースが最小に抑えられ、この結果、コイルエリアと冷却エリアを多くとることができる。
【００５７】
（５）アウター側ボルト・ナット４５及びインナー側ボルト・ナット４４は、それぞれのボルト軸と、該ボルト軸に隣接するステータピース４０とのクリアランスｃ３，ｃ４を、アウターロータ磁束の鎖交数とインナーロータ磁束の鎖交数とが両立する最適クリアランスとなる設定としたため、アウターロータ磁束とインナーロータ磁束とが両立し、高い磁気性能を達成することができる。
【００５８】
以上、本発明の多層モータのステータ支持構造を第１実施例に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この第１実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例のステータ支持構造が適用された多層モータＭを示す縦断側面図である。
【図２】第１実施例のステータ支持構造が適用された多層モータＭを示す一部縦断正面図である。
【図３】第１実施例のステータを端面側から視た図である。
【図４】第１実施例のステータを示す縦断面図である。
【図５】第１実施例のステータを示す一部側面図及びＡ−Ａ断面図である。
【図６】第１実施例のステータを構成するステータピース及びステータピースとブラケットとの位置関係を示す図である。
【図７】アウターロータ用ヨーク部側でのクリアランスを横軸とする磁束鎖交数特性図及びクリアランスを示す図である。
【図８】インナーロータ用ヨーク部側でのクリアランスを横軸とする磁束鎖交数特性図及びクリアランスを示す図である。
【符号の説明】
Ｍ多層モータ
１インナーロータ中空軸（第一の回転軸）
２インナーロータ
３モータハウジング
４ステータ
４０ステータピース
４０ａインナーロータ用ヨーク部
４０ｂアウターロータ用ヨーク部
４０ｃコイル巻き付け部
４１ステータピース積層体
４２コイル
４３冷却水路
４４インナー側ボルト・ナット
４５アウター側ボルト・ナット
４６非磁性体樹脂層
４７正面側ブラケット（ブラケット）
４８背面側ブラケット（ブラケット）
５アウターロータ軸（第二の回転軸）
６アウターロータ

Claims

第一の回転軸に接続されたインナーロータと、該インナーロータの外周に配置され、モータハウジングに固定されたステータと、該ステータの外周に配置され、第二の回転軸に接続されたアウターロータと、を有し、
前記ステータは、複数のステータピースが軸方向に積層されたステータピース積層体にコイルが巻かれ、円周上に配列されたステータピース積層体の間の位置に軸方向に貫通するボルト・ナットを配置し、前記ステータピース積層体の軸方向両端位置にブラケットを設置し、両端のブラケットをボルト・ナットにより締め上げることで発生する摩擦力にてステータを支持する多層モータのステータ支持構造において、
前記ボルト・ナットを、ステータピースを軸方向に積層したステータピース積層体の１つに対し異なる径方向位置にそれぞれ２本設け、該２本のボルト・ナットのうち一方はインナーロータ側に設けたインナー側ボルト・ナットとし、他方はアウターロータ側に設けたアウター側ボルト・ナットとしたことを特徴とする多層モータのステータ支持構造。
請求項１に記載された多層モータのステータ支持構造において、
円周上に配列されたステータピース積層体の間の位置に冷却水路を設け、該冷却水路を挟んだ異なる径方向位置に、インナー側ボルト・ナットとアウター側ボルト・ナットを軸方向に貫通して配置したことを特徴とする多層モータのステータ支持構造。
請求項１または請求項２の何れかに記載された多層モータのステータ支持構造において、
前記ステータピースは、ステータ外周側のインナーロータ用ヨーク部と、ステータ内周側のアウターロータ用ヨーク部と、両ヨーク部を連結するコイル巻き付け部と、を有する構成とし、
前記ステータピース積層体の軸方向両端位置に設置されたブラケットは、前記インナーロータ用ヨーク部と前記アウターロータ用ヨーク部にて個々のステータピースと接し、前記コイル巻き付け部では内面が削除されたコの字断面を持つことを特徴とする多層モータのステータ支持構造。
請求項１ないし請求項３の何れかに記載された多層モータのステータ支持構造において、
前記ステータピースは、アウターロータ用ヨーク部よりインナーロータ用ヨーク部の方が円周方向幅を広く設定する構成とし、
前記アウター側ボルト・ナットの隣接する円周方向間隔を、前記インナー側ボルト・ナットの隣接する円周方向間隔より広く設定したことを特徴とする多層モータのステータ支持構造。
請求項１ないし請求項４の何れかに記載された多層モータのステータ支持構造において、
前記アウター側ボルト・ナットは、磁性材を素材とし、ボルト座面外周及びナット座面外周が前記ブラケットの外周とほぼ一致する径方向位置に配置し、
前記インナー側ボルト・ナットは、磁性材を素材とし、ボルト座面外周及びナット座面外周が前記ブラケットの内周とほぼ一致する径方向位置に配置したことを特徴とする多層モータのステータ支持構造。
請求項５に記載された多層モータのステータ支持構造において、
前記アウター側ボルト・ナット及びインナー側ボルト・ナットは、ボルト軸と該ボルト軸に隣接するステータピースとのクリアランスを、アウターロータ磁束の鎖交数とインナーロータ磁束の鎖交数とが両立する最適クリアランスとなる設定としたことを特徴とする多層モータのステータ支持構造。