JP7231470B2 - 車両用電動機 - Google Patents

Description

本発明は、車両用電動機に関し、特にステータコアの支持構造に関するものである。

有底の筒状であるケースと、前記ケースと組み合わされるカバーと、前記ケースの底に固定され、鉄または鉄合金などの磁性体を板状とした積層鋼板が積層された筒状のステータコアと、前記ステータコア内において前記ケースおよびカバーに回転可能に支持されたロータとを有する車両用電動機が知られている。例えば、特許文献１の段落００３０、段落００４０、および、図８には、ケース（２２０）と、カバー（２３０）と、板状の磁性体を積層することにより形成され、締結部材（１４３）によりケースに締結されて片持支持されたステータコア（１４１）と、ロータ（１３０）とを、有するハイブリッド車両用の電動機（回転電機）が記載されている。この特許文献１の電動機のケースにはステータコアとの隙間が相対的に小さい小口径部分が設けられている。なお、特許文献１の段落００３４から段落００３６および図１２には、ステータコア（１４１）の振動のケース（２２０）への伝達を防ぐため、ステータコアの傾斜角度（θ）が最大となった場合にもステータコアとケースの大口径部分が接触しないように大口径部分の内径を規定する、すなわち、大口径部分の内径を大きくすることが記載されている。

特開２００７－２２８７２５号公報

ところで、上記のような電動機では、ステータコアの外周面の全周に渡って近接する小口径部分により、ケース側でステータコアの倒れを抑制していると考えられる。しかし、カバー側におけるステータコアの倒れを抑制するためにケース側でなく、カバー側におけるステータコアの外周面に全周に渡って近接する小口径部分を設けた場合には、ステータコアのカバー側の空間が狭くなるので、ステータコアのカバー側にコイル端子や中性線の端子などを配置することが困難となるという問題があった。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、ステータコアのカバー側の空間を確保しつつ、カバー側におけるステータコアの倒れを抑制することが可能な車両用電動機を提供することにある。

第１発明の要旨とするところは、複数の積層鋼板が積層された円筒状のステータコアと、外周壁を有し前記ステータコアの軸方向における前記ステータコアの一端部を収容する有底筒状のケースと、外周壁を有し前記軸方向における前記ステータコアの他端部を収容し、前記ケースに固定されている有底筒状のケースカバーと、前記ステータコア内において前記ステータコアの中心軸線まわりに回転可能に支持されたロータと、を有する車両用電動機であって、前記ステータコアは、前記ステータコアの外周面のうち周方向の互いに離隔した複数位置に、前記ステータコアの径方向における外側に向かってそれぞれ突設され、前記ステータコアを前記ケースの底部に締結する締結ボルトにより前記軸方向に貫通されている複数のボルト締結部を有し、前記ケースカバーは、前記ケースカバーの内壁面における前記ステータコアを囲む複数の位置から前記ステータコアに向かって突設され、前記中心軸線から前記ボルト締結部へ向かう方向への前記ステータコアの倒れを抑制する複数の凸部を有しており、前記ケースは、前記ケースの内周面における前記ステータコアを囲む複数の位置から前記ステータコアに向かって突設される複数の凸部を有していないことにある。

第２発明の要旨とするところは、前記第１発明において、前記凸部は、前記複数のボルト締結部のうちの隣り合う２つのボルト締結部間の間隔を前記周方向に三等分した角度範囲のうち、前記ボルト締結部に隣接した角度範囲における前記ケースカバーの内壁面に設けられていることにある。

第３発明の要旨とするところは、前記第１発明または前記第２発明において、前記複数の凸部は、前記複数のボルト締結部のうちの隣り合う２つのボルト締結部間における前記周方向の中間位置よりも前記ボルト締結部側の位置に前記複数の凸部のそれぞれの先端が接触する位置に設けられていることにある。

第４発明の要旨とするところは、前記第１発明から前記第３発明のいずれか１の発明において、前記中心軸線から前記複数のボルト締結部へそれぞれ向かう複数の方向のうちの一方向につき、前記一方向への前記ステータコアの倒れを抑制する前記凸部が少なくとも１個ずつ設けられていることにある。

第５発明の要旨とするところは、前記第１発明から前記第４発明のいずれか１の発明において、前記凸部は、前記ボルト締結部を前記周方向に両側から挟むように一対が前記ケースカバーの内壁面からそれぞれ突設されて、前記一対の凸部は前記ボルト締結部に対して互いに前記周方向に対称の位置に設けられていることにある。

第６発明の要旨とするところは、前記第１発明から前記第４発明のいずれか１の発明において、前記複数のボルト締結部のうちの隣り合う２つのボルト締結部間における前記ステータコアの外周面に対向する前記ケースカバーの内壁面から一対が突設されて、前記隣り合う２つのボルト締結部間の前記周方向の中間位置と前記中心軸線を結ぶ線に対して互いに対称の位置に設けられていることにある。

第７発明の要旨とするところは、前記第１発明から前記第４発明のいずれか１の発明において、前記複数の凸部は、前記複数のボルト締結部のいずれかに前記複数の凸部の先端がそれぞれ接触することで前記ステータコアの倒れを抑制することにある。
第８発明の要旨とするところは、前記第１発明から前記第４発明のいずれか１の発明において、前記複数の凸部のうちの少なくとも１つは、前記ステータコアに対して第１の隙間を介して径方向に対向することにある。
第９発明の要旨とするところは、前記第８発明において、前記ステータコアと前記内壁面との間に第２の隙間を有し、前記第２の隙間は前記第１の隙間よりも広いことにある。
第１０発明の要旨とするところは、前記第１発明において、前記複数の凸部は、複数のボルト締結部のうちの対応する１つに隣接するように配置された少なくとも２つの凸部を含み、前記少なくとも２つの凸部の各々と前記複数のボルト締結部の対応する１つとの間の前記周方向の距離は、前記周方向において互いに隣り合う複数のボルト締結部の対応する１つとボルト締結部の他の１つとの間の角度間隔の３分の１に相当する値以下とされていることにある。

第１発明の車両用電動機によれば、複数の積層鋼板が積層された円筒状のステータコアと、外周壁を有し前記ステータコアの軸方向における前記ステータコアの一端部を収容する有底筒状のケースと、外周壁を有し前記軸方向における前記ステータコアの他端部を収容し、前記ケースに固定されている有底筒状のケースカバーと、前記ステータコア内において前記ステータコアの中心軸線まわりに回転可能に支持されたロータと、を有する車両用電動機であって、前記ステータコアは、前記ステータコアの外周面のうち周方向の互いに離隔した複数位置に、前記ステータコアの径方向における外側に向かってそれぞれ突設され、前記ステータコアを前記ケースの底部に締結する締結ボルトにより前記軸方向に貫通されている複数のボルト締結部を有し、前記ケースカバーは、前記ケースカバーの内壁面における前記ステータコアを囲む複数の位置から前記ステータコアに向かって突設され、前記中心軸線から前記ボルト締結部へ向かう方向への前記ステータコアの倒れを抑制する複数の凸部を有しており、前記ケ―スは、前記ケースの内周面における前記ステータコアを囲む複数の位置から前記ステータコアに向かって突設される複数の凸部を有していない。このようにすれば、大きな倒れとなり易い、前記中心軸線から前記締結ボルトの軸力がかかる前記ボルト締結部へ向かう方向の前記ステータコアの倒れを、前記複数の凸部により効果的に抑制することが可能である。また、前記ステータコアの外周面全体にわたって近接する凸部を前記ケースカバーに設ける代わりに、前記複数の凸部を効果的に配置することが可能となるので、前記ステータコアのカバー側の空間を確保でき、ステータコイルのコイル端子や中性線の端子などの配置について高い自由度を保つことが可能となる。

第２発明の車両用電動機によれば、前記凸部は、前記複数のボルト締結部のうちの隣り合う２つのボルト締結部間の間隔を前記周方向に三等分した角度範囲のうち、前記ボルト締結部に隣接した角度範囲における前記ケースカバーの内壁面に設けられている。このようにすれば、前記ステータコアにおける、前記締結ボルトの軸力がかかる前記ボルト締結部へ向かう方向の倒れを、前記凸部により効果的に抑制することが可能である。

第３発明の車両用電動機によれば、前記複数の凸部は、前記複数のボルト締結部のうちの隣り合う２つのボルト締結部間における前記周方向の中間位置よりも前記ボルト締結部側の位置に前記複数の凸部のそれぞれの先端が接触する位置に設けられている。このようにすれば、前記ステータコアにおける、前記締結ボルトの軸力がかかる前記ボルト締結部へ向かう方向の倒れを、前記複数の凸部により効果的に抑制することが可能である。また、前記ステータコアのカバー側の空間を確保しつつ、ステータコイルのコイル端子や中性線の端子などの端子の配置について高い自由度を保つことが可能となる。

第４発明の車両用電動機によれば、前記中心軸線から前記複数のボルト締結部へそれぞれ向かう複数の方向のうちの一方向につき、前記一方向への前記ステータコアの倒れを抑制する前記凸部が少なくとも１個ずつ設けられている。このようにすれば、前記ステータコアにおける、前記締結ボルトの軸力がかかる前記ボルト締結部へ向かう方向の倒れを、前記凸部により効果的に抑制することが可能である。

第５発明の車両用電動機によれば、前記凸部は、前記ボルト締結部を前記周方向に両側から挟むように一対が前記ケースカバーの内壁面からそれぞれ突設されて、前記一対の凸部は前記ボルト締結部に対して互いに前記周方向に対称の位置に設けられている。このようにすれば、前記ステータコアにおける、前記締結ボルトの軸力がかかる前記ボルト締結部へ向かう方向の倒れを、一対の前記凸部により効果的に抑制することが可能である。

第６発明の車両用電動機によれば、前記凸部は、前記複数のボルト締結部のうちの隣り合う２つのボルト締結部間における前記ステータコアの外周面に対向する前記ケースカバーの内壁面から一対が突設されて、前記隣り合う２つのボルト締結部間の前記周方向の中間位置と前記中心軸線を結ぶ線に対して互いに対称の位置に設けられている。このようにすれば、前記ステータコアにおける、前記締結ボルトの軸力がかかる前記ボルト締結部へ向かう方向の倒れを、一対の前記凸部により効果的に抑制することが可能である。

第７発明の車両用電動機によれば、前記複数の凸部は、前記複数のボルト締結部のいずれかに前記複数の凸部の先端がそれぞれ接触することで前記ステータコアの倒れを抑制する。このようにすれば、前記ステータコアにおける、前記締結ボルトの軸力がかかる前記ボルト締結部へ向かう方向の倒れを、前記凸部により効果的に抑制することが可能である。
第８発明の車両用電動機によれば、前記複数の凸部のうちの少なくとも１つは、前記ステータコアに対して第１の隙間を介して径方向に対向する。
第９発明の車両用電動機によれば、前記ステータコアと前記内壁面との間に第２の隙間を有し、前記第２の隙間は前記第１の隙間よりも広い。
第１０発明の車両用電動機によれば、前記複数の凸部は、複数のボルト締結部のうちの対応する１つに隣接するように配置された少なくとも２つの凸部を含み、前記少なくとも２つの凸部の各々と前記複数のボルト締結部の対応する１つとの間の前記周方向の距離は、前記周方向において互いに隣り合う複数のボルト締結部の対応する１つとボルト締結部の他の１つとの間の角度間隔の３分の１に相当する値以下とされている。これにより、中心軸線からボルト締結部へ向かう方向へのステータコアの倒れが効果的に抑制される。

本発明が適用される車両用電動機を摸式的に示す図であり、車両用電動機のロータの回転中心線を含む縦断面図である。 図１の車両用電動機のステータコアが倒れている様子を摸式的に示す図である。 車両用電動機の横断面図であって、模式図である図１のIII－III視断面に相当する図である。 図３のIV－IV視断面の一部を拡大して示す縦断面図である。 本発明の他の実施例の車両用電動機を示す図であって、図３に対応する図である。 本発明のさらに他の実施例の車両用電動機を説明する図であり、図３に対応する図である。 図６のVII－VII視断面を示す縦断面図である。 本発明のさらに他の実施例の車両用電動機を説明する図であり、図３に対応する図である。 カバー側に凸部の無い比較例の車両用電動機の断面図を示す図である。

以下、本発明の実施例を、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施例において、図は説明のために適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。

図１は、本発明の一実施例である車両用電動機（以下、電動機という）１０を示す模式図であり、ロータ１２の回転中心線である中心軸線ＣＬを含む縦断面図である。電動機１０は、ケースカバー（以下、カバーという）１４と、ケース１６と、ロータ１２と、ステータコイル２２が巻回されたステータコア２４とを有する。カバー１４は有底筒状であって外周壁１４ａと底部１４ｂとを有し、カバー１４の底部１４ｂに設けられたベアリング嵌合穴には、ベアリング２８が嵌合されている。また、ケース１６は有底筒状であって外周壁１６ａと底部１６ｂとを有し、ケース１６の底部１６ｂに設けられたベアリング嵌合穴には、ベアリング３０が嵌合されている。

カバー１４およびケース１６の内側には、酸化被膜によって相互に電気的に絶縁された複数の積層鋼板３２が積層された円筒状のステータコア２４が収容されている。ステータコア２４の外周面２４ａと、カバー１４の外周壁１４ａの内壁面１４ｄとは、電動機１０の径方向、すなわち、ステータコア２４の径方向の隙間Ｓを有して隔てられる。ステータコア２４の外周面２４ａのうち、円筒状のステータコア２４の周方向Ｒ（図３参照）に、互いに離隔した複数位置には、ボルト締結部３４がステータコア２４の外側に向かって突設されている。このボルト締結部３４は、締結ボルト３８により電動機１０の軸方向、すなわち、ステータコア２４の軸方向に貫通されることにより、ステータコア２４がケース１６の底部１６ｂに締結されている。なお、本実施例では、後述するようにボルト締結部３４は、ステータコア２４の外周面２４ａにおいて１２０°の等間隔で３つ設けられている（図３を参照）。

ステータコア２４は、電動機１０の軸方向における一端部２４ｂがケース１６の内側に収容され、他端部２４ｃがカバー１４の内側に収容されるように、図示しない複数のボルトの締結によりカバー１４とケース１６とが互いに固定されて、カバー１４およびケース１６の内側に収容される。カバー１４の外周壁１４ａの先端には組合わせ面１４ｃが設けられ、ケース１６の外周壁１６ａの先端には組合わせ面１６ｃが設けられている。組合わせ面１４ｃおよび組合わせ面１６ｃは、カバー１４とケース１６とが互いに固定される時に、電動機１０の径方向においてステータコア２４と重なる位置で互いに面接触し、固定される。図１に示すように、前記径方向は、中心軸線ＣＬに垂直な方向であり、前記軸方向は、中心軸線ＣＬに平行な方向である。

ケース１６とステータコア２４の一端部２４ｂとの間の空間Ｅ１、および、カバー１４とステータコア２４の他端部２４ｃとの間の空間Ｅ２には、ステータコイル２２のコイルエンド２２ａが配置され、さらにコイル端子や中性線の端子などの端子４０がカバー１４とステータコア２４の他端部２４ｃとの間の空間Ｅ２に配置されている。

筒状のステータコア２４の内側には、ロータ１２の中心軸線ＣＬとステータコア２４の内周面２４ｄの中心軸線ＣＬとが、同心となるようにロータ１２が収容され、ロータ１２の中心軸線ＣＬ周りに回転可能となるようにベアリング２８およびベアリング３０を介してカバー１４とケース１６とによりロータ１２が支持されている。このように構成された電動機１０は、例えば、交流同期電動機であり、ステータコイル２２に供給された３相交流電流によって回転磁場が形成されると、永久磁石が内蔵されたロータ１２がその回転磁場に従って回転駆動する。なお、ステータコア２４の他端部２４ｃは、カバー１４およびケース１６のどちらにも固定されていない。すなわち、ステータコア２４は、ケース側１４の一端部２４ｂだけがケース１６の底部１６ｂに固定されて片側だけで支持されている。

カバー１４には、カバー１４の内壁面１４ｄからステータコア２４の外周面２４ａに向かって複数の凸部４２が突設されている。本実施例では、後述するようにカバー１４は、内壁面１４ｄから４個の凸部４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄ（以降、複数の凸部をとくに区別しない場合は単に凸部４２という）が突設されている（図３を参照）。

また、ケース１６には、ケース１６の内壁面１６ｄからステータコア２４の外周面２４ａに向かって突設されたケース１６の凸部であるステータコア位置決め部４４が形成されている。ステータコア位置決め部４４は、ステータコア２４が複数本の締結ボルト３８によりケース１６に締結される前に、ステータコア２４の一端部２４ｂと、ケース１６の底部１６ｂとを位置決めするための周方向に連続した凸部である。

図２は、電動機１０のステータコア２４が倒れている様子を示す模式図である。図２に示すように、ステータコア２４が大きく倒れた場合には、ステータコア２４の外周面２４ａがカバー１４に設けられた凸部４２に接触するので、ステータコア２４の倒れが抑制される。

図１に戻り、前記径方向において、ステータコア２４が倒れていない時の凸部４２とステータコア２４の外周面２４ａとの間の距離Ｌ１は、カバー１４の内壁面１４ｄとステータコア２４の外周面２４ａとの間の距離Ｌ２よりも短く設定されている。また、前記径方向において、ステータコア２４が倒れていない時の凸部４２とステータコア２４の外周面２４ａとの間の距離Ｌ１は、ステータコア２４が倒れていない時のステータコア２４の内周面２４ｄとロータ１２の外周面１２ａとの間の距離Ｌ３より短く設定されている。

図３は、電動機１０の横断面図であって、模式図である図１のIII－III視断面に相当する図であり、図４は、図３のIV－IV視断面の一部を拡大して示す縦断面図である。なお、図３および図４において、ロータ１２および締結ボルト３８は省略されている。図３に示すように、３つのボルト締結部３４ａ、３４ｂ、３４ｃ（以降、３つのボルト締結部をとくに区別しない場合は単にボルト締結部３４という）は、ステータコア２４の外周面２４ａにおいて中心軸線ＣＬまわりに角度１２０°の等間隔で設けられている。また、カバー１４に設けられた複数の凸部４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄは、カバー１４の内壁面１４ｄのうちステータコア２４を囲む複数位置からステータコア２４に向かって突設されている。

複数の凸部４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄのうち、凸部４２ａ、４２ｂ、４２ｃは、ボルト締結部３４に隣接した位置に設けられている。具体的には、ステータコア２４の外周面２４ａに角度１２０°の等間隔で設けられたボルト締結部３４における隣り合うボルト締結部３４の間隔を周方向Ｒに三等分した角度の範囲（以下、角度範囲という）のうち、言い換えると、隣り合うボルト締結部３４の角度１２０°を三等分した角度４０°の範囲のうち、図３に示すように、ボルト締結部３４に隣接した角度範囲Ｍ１における内壁面１４ｄに、凸部４２ａ、４２ｂ、４２ｃが設けられている。すなわち、凸部４２ａ、４２ｂ、４２ｃは、ボルト締結部３４のボルトが貫通する穴の中心と中心軸線ＣＬとを通る線に対して、４０°の角度のボルト締結部３４に隣接する範囲（すなわち角度範囲Ｍ１）の内壁面１４ｄに設けられている。

また、凸部４２ａ、４２ｂ、４２ｃは、図３に示すように、隣り合うボルト締結部３４の間隔を周方向Ｒに六等分した角度範囲のうち、ボルト締結部３４に隣接した角度範囲Ｍ２における内壁面１４ｄに設けられている。すなわち、本実施例では、ボルト締結部３４から２０°の角度のボルト締結部３４に隣接する範囲（すなわち角度範囲Ｍ２）に凸部４２ａ、４２ｂ、４２ｃが設けられている。

図３に示すＴは、中心軸線ＣＬからボルト締結部３４ａへ向かう方向であり、３つのボルト締結部３４ａ、３４ｂ、３４ｃへ向かう３方向のうちの１方向を代表して示している。凸部４２ａは、中心軸線ＣＬからボルト締結部３４ａへ向かう方向Ｔへのステータコア２４の倒れを抑制し、凸部４２ｂは、中心軸線ＣＬからボルト締結部３４ｂへ向かう方向Ｔへのステータコア２４の倒れを抑制し、凸部４２ｃおよび凸部４２ｂは、中心軸線ＣＬからボルト締結部３４ｃへ向かう方向Ｔへのステータコア２４の倒れを抑制するように、カバー１４の内壁面１４ｄから突設されている。また、凸部４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄは、ボルト締結部３４間の周方向Ｒの中間位置Ｎに凸部４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄの先端が接触する位置には設けられていない。

なお、複数の凸部４２は、図４に示すように、絶縁隙間Ｚを確保するため、コイルエンド２２ａの外周面に向かい合う内壁面１４ｄには設けられず、前記軸方向におけるステータコア２４に向かい合う内壁面１４ｄに凸部４２が設けられている。コイルエンド２２ａはコイルの巻き方によって全周で体格が異なり、その一部はステータコア２４の外径を上回る場合がある。このため、ステータコア２４とカバー１４との間で必要な絶縁距離よりも、コイルエンド２２ａとカバー１４との間で必要な絶縁距離が大きい場合もあり得る。しかし、本実施例では、コイルエンド２２ａの外周面と対向する内壁面１４ｄには、凸部４２が設けられていないので、コイルエンド２２ａとカバー１４との間の絶縁隙間Ｚを十分に確保することができる。

図９は、凸部４２を設けていないカバー５１４を備えた比較例の電動機５１０において、ステータコア２４が倒れている様子を示した図である。図９に示すように、電動機５１０のステータコア２４は、ケース５１６の底部に複数本の締結ボルト３８により直接固定されているが、カバー５１４には直接固定されていない。このため、電動機５１０の中心軸線ＣＬを水平方向にして車両などに設置する場合、すなわち電動機５１０を横置きにした場合には、ケース５１６側だけでステータコア２４が支持される片持支持状態となるため、ステータコア２４の倒れが発生する可能性がある。また、車両の走行中に受ける振動や衝撃などの外力により振動し電動機５１０が揺れた場合や電磁気力が大きい場合などにステータコア２４がたわむことにより、ステータコア２４の倒れが発生する可能性がある。例えば、これらの倒れが組み合わさった場合、ステータコア２４が過大に倒れて、特にカバー５１４側においてステータコア２４の内周面がロータ１２のカバー側外周面に接近し、ステータコア２４とロータ１２とが接近しすぎる、或いは、干渉するなどの恐れがあった。

ステータコア２４の倒れは、ステータコア２４が中心軸線ＣＬ方向に長い場合、ステータコア２４の径が小さい場合、或いは、ケース５１６の内側に設けられたステータコア位置決め部５４４の中心軸線ＣＬ方向の長さが短い場合等において発生しやすい。また、ステータコア２４をケース５１６に複数本の締結ボルト３８で締結する際に、締結や組付け時の力、積層された積層鋼板の厚みのばらつきなどにより、ステータコア２４のボルト締結部５３４の方向へステータコア２４の倒れが起こりやすい。

しかし、本実施例では、図１に示すように、カバー１４の凸部４２とステータコア２４の外周面２４ａとの間の距離Ｌ１は、ステータコア２４の内周面２４ｄとロータ１２の外周面１２ａとの間の距離Ｌ３より短く設定されている。このため、ステータコア２４の内周面２４ｄとロータ１２の外周面１２ａとが接触する前に、ステータコア２４の外周面２４ａと凸部４２とが接触するため、ステータコア２４の倒れを抑制でき、ステータコア２４とロータ１２とが干渉する可能性を低減できる。

また、カバー１４とステータコア２４の他端部２４ｃとの間の空間Ｅ２には、コイルエンド２２ａおよびコイル端子や中性線の端子などの端子４０などが配置される。このため、ステータコア２４の全方向の倒れを抑制するためにカバー１４の内壁面１４ｄの全周にわたって凸部４２を設けると、空間Ｅ２が狭くなって端子４０を配置することが困難となる。しかし、本実施例では、カバー１４の内壁面１４ｄの全周にわたって凸部を設けるのではなく、図３に示すように、複数の凸部４２によりステータコア２４の倒れを抑制している。この複数の凸部４２は、中心軸線ＣＬからボルト締結部３４へ向かう方向Ｔへのステータコア２４の倒れを抑制するように設けられている。このため、ステータコア２４のカバー１４側の空間Ｅ２を確保しつつ、ステータコア２４の倒れが抑制されている。

上述のように、本実施例の電動機１０によれば、複数の積層鋼板３２が積層された円筒状のステータコア２４と、外周壁１６ａを有しステータコア２４の軸方向におけるステータコア２４の一端部２４ｂを収容する有底筒状のケース１６と、外周壁１４ａを有し前記軸方向におけるステータコア２４の他端部２４ｃを収容し、ケース１６に固定されている有底筒状のカバー１４と、ステータコア２４内において前記ステータコアの中心軸線ＣＬまわりに回転可能に支持されたロータ１２と、を有する車両用電動機１０であって、ステータコア２４は、ステータコア２４の外周面２４ａのうち周方向Ｒの互いに離隔した複数位置に、ステータコア２４の径方向における外側に向かってそれぞれ突設され、ステータコア２４をケース１６の底部１６ｂに締結する締結ボルト３８により前記軸方向に貫通されているボルト締結部３４を有し、カバー１４は、カバー１４の内壁面１４ｄにおけるステータコア２４を囲む複数の位置からステータコア２４に向かって突設され、中心軸線ＣＬからボルト締結部３４へ向かう方向Ｔへのステータコア２４の倒れを抑制する複数の凸部４２を有している。

このようにすれば、大きな倒れとなり易い、積層鋼板３２が積層されたステータコア２４における締結ボルト３８の軸力がかかるボルト締結部３４へ向かう方向Ｔの倒れを、複数の凸部４２により効果的に抑制することが可能である。また、ステータコア２４の外周面２４ａ全周にわたって近接する凸部４２をカバー１４に設ける代わりに、複数の凸部４２を効果的に配置することが可能となるので、ステータコア２４のカバー１４側の空間Ｅ２を確保でき、ステータコイル２２のコイル端子や中性線の端子などの配置について高い自由度を保つことが可能となる。

また、本実施例の電動機１０によれば、凸部は、複数のボルト締結部３４のうちの隣り合う２つのボルト締結部３４の間隔を周方向Ｒに三等分した角度範囲のうち、ボルト締結部３４に隣接した角度範囲Ｍ１におけるカバー１４の内壁面１４ｄに設けられている。このようにすれば、ステータコア２４における締結ボルト３８の軸力がかかるボルト締結部３４へ向かう方向Ｔの倒れを、凸部４２ａ、４２ｂ、４２ｃにより効果的に抑制することが可能である。

また、本実施例の電動機１０によれば、中心軸線ＣＬから複数のボルト締結部３４へそれぞれ向かう複数の方向Ｔのうちの一方向につき、前記一方向へのステータコア２４の倒れを抑制する凸部４２が少なくとも１個ずつ設けられている。このようにすれば、ステータコア２４における締結ボルト３８の軸力がかかるボルト締結部３４へ向かう方向Ｔの倒れを、凸部４２ａ、４２ｂ、４２ｃにより効果的に抑制することが可能である。

また、本実施例の電動機１０によれば、凸部４２は、隣り合うボルト締結部３４間の周方向Ｒの中間位置Ｎに凸部４２の先端が接触する位置には設けられていない。言い換えると、複数の凸部４２は、複数のボルト締結部３４のうちの隣り合う２つのボルト締結部３４間における周方向Ｒの中間位置Ｎよりもボルト締結部３４側の位置に複数の凸部４２のそれぞれの先端が接触する位置に設けられている。このようにすれば、ステータコア２４における締結ボルト３８の軸力がかかるボルト締結部３４へ向かう方向Ｔの倒れを、複数の凸部４２により効果的に抑制することが可能である。また、ステータコア２４のカバー１４側の空間を確保でき、ステータコイル２２のコイル端子や中性線の端子などの端子４０の配置について高い自由度を保つことが可能となる。

次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において、実施例相互に共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。

図５は、本発明の他の実施例の電動機２１０を示す図であって、図３に対応する図である。本実施例では、カバー１４の内壁面１４ｄにおけるステータコア２４を囲む複数の位置からステータコア２４に向かって、３対の凸部２４２ａ、２４３ａ、２４２ｂ、２４３ｂ、２４２ｃ、２４３ｃ（以降、凸部を特に区別しない場合は単に凸部２４２、２４３という）が突設されている。この３対の凸部２４２、２４３は、ボルト締結部３４に隣接した位置に、具体的には、カバー１４の内壁面における隣り合うボルト締結部３４の間隔を周方向Ｒに六等分した角度範囲のうち、ボルト締結部３４に隣接した角度範囲Ｍ２の内側に設けられている。すなわち、本実施例では、ボルト締結部３４から±２０°の角度の範囲の内側に凸部２４２、２４３が設けられている。

また、一対の凸部２４２ａ、２４３ａは、ボルト締結部３４ａを周方向Ｒに両側から挟むように内壁面１４ｄから突設されており、その一対の凸部２４２ａ、２４３ａは、互いにボルト締結部３４ａに対して周方向Ｒに対称の位置に設けられている。また、図５に示すように、一対の凸部２４２ｂ、２４３ｂ、および、一対の凸部２４２ｃ、２４３ｃについても、それぞれ一対の凸部２４２ａ、２４３ａと同様に、ボルト締結部３４ｂ或いは３４ｃを周方向Ｒに両側から挟むように内壁面１４ｄから突設されており、互いにボルト締結部３４ｂ或いは３４ｃに対して周方向Ｒに対称の位置に設けられている。すなわち、中心軸線ＣＬからボルト締結部３４へ向かう方向Ｔのうちの一方向につき、その一方向へのステータコア２４の倒れを抑制する凸部２４２、２４３が一対ずつ設けられている。

また、凸部２４３ａおよび凸部２４２ｂは、ボルト締結部３４ａとボルト締結部３４ｂとの間に設けられている。具体的には、一対の凸部２４３ａ、凸部２４２ｂは、隣り合う２つのボルト締結部３４ａ、３４ｂ間におけるステータコア２４の外周面２４ａに対向する内壁面１４ｄから、突設されている。この凸部２４３ａおよび凸部２４２ｂは、ボルト締結部３４ａ、３４ｂ間の周方向Ｒの中間位置Ｎと中心軸線ＣＬとを結ぶ線に対して互いに対称の位置となるように設けられている。また、図５に示すように、一対の凸部２４３ｂ、２４２ｃ、および、一対の凸部２４３ｃ、２４２ａについても、一対の凸部２４３ａ、凸部２４２ｂと同様である。

上述のように、本実施例の電動機２１０によれば、凸部２４２、２４３は、ボルト締結部３４を周方向Ｒに両側から挟むように一対がカバー１４の内壁面１４ｄからそれぞれ突設されて、ボルト締結部３４に対して互いに周方向Ｒに対称の位置に設けられている。このようにすれば、ステータコア２４における締結ボルト３８の軸力がかかるボルト締結部３４へ向かう方向Ｔの倒れを、一対の凸部２４２、２４３により効果的に抑制することが可能である。

また、本実施例の電動機２１０によれば、凸部２４２、２４３は、複数のボルト締結部３４のうちの隣り合う２つのボルト締結部３４間におけるステータコア２４の外周面２４ａに対向するカバー１４の内壁面１４ｄから一対が突設されて、隣り合う２つのボルト締結部３４間の周方向Ｒの中間位置Ｎと中心軸線ＣＬを結ぶ線に対して互いに対称の位置に設けられている。このようにすれば、ステータコア２４における締結ボルト３８の軸力がかかるボルト締結部３４へ向かう方向Ｔの倒れを、一対の凸部２４２、２４３により効果的に抑制することが可能である。

図６は、本発明の他の実施例の電動機３１０を示す図であって、図３に対応する図であり、図７は、図６のVII－VII視断面を示す縦断面図である。なお、図７において、ロータ１２およびベアリング２８、３０は省略されている。本実施例では、カバー１４の内壁面１４ｄに設けられた複数の凸部３４２ａ、３４２ｂ、３４２ｃ（以降、凸部を特に区別しない場合は単に凸部３４２という）は、ボルト締結部３４の突端に対して所定の距離を隔てた状態で、ステータコア２４を囲む複数位置からボルト締結部３４に向かって突設されている。前記所定の距離は、ボルト締結部３４以外のステータコア２４の外周面２４ａとカバー１４の内壁面１４ｄとの間の距離よりも小さい。このようにすれば、ステータコア２４が締結ボルト３８の軸力がかかるボルト締結部３４へ向かう方向Ｔに倒れた場合は、凸部３４２ａの先端がボルト締結部３４の突端に直接に接触することで、ステータコア２４の倒れが抑制される。凸部３４２ｂおよび凸部３４２ｃについても凸部３４２ａと同様に突設されている。

上述のように、本実施例の電動機３１０によれば、凸部３４２は、複数のボルト締結部３４のいずれかに複数の凸部３４２の先端がそれぞれ接触することでステータコア２４の倒れを抑制する。このようにすれば、ステータコア２４における締結ボルト３８の軸力がかかるボルト締結部３４へ向かう方向Ｔの倒れを、凸部３４２ａ、３４２ｂ、３４２ｃにより効果的に抑制することが可能である。

図８は、本発明の他の実施例の車両用電動機４１０を示す図であって、図３に対応する図である。本実施例では、カバー１４の内壁面１４ｄに複数の凸部４４２ａ、４４２ｂ、４４２ｃ（以降、凸部を特に区別しない場合は単に凸部４４２という）が設けられ、ステータコア２４のボルト締結部３４間の周方向Ｒの中間位置Ｎに凸部４４２ａ、４４２ｂ、４４２ｃの先端が接触することで、ステータコア２４の倒れを抑制できる。本実施例では、実施例１～３と比べて凸部４４２ａ、４４２ｂ、４４２ｃとボルト締結部３４との周方向Ｒの距離がそれぞれ遠い。しかし、複数の凸部４４２ａ、４４２ｂ、４４２ｃを有しているので、本実施例もステータコア２４のカバー１４側の空間を確保しつつ、ステータコア２４の倒れを抑制できる。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。

例えば、前述の実施例１から４において、ボルト締結部３４は、ステータコア２４の外周面２４ａにおいて１２０°の等間隔で３つ設けられていたが、例えば、２つや５つのボルト締結部３４が非等間隔で設けられていてもよい。これらの場合においても、例えば、実施例１から４に示される様にボルト締結部３４に隣接して凸部が設けることにより、中心軸線ＣＬからボルト締結部３４へ向かう方向Ｔへのステータコア２４の倒れを効果的に抑制できる。

また、前述の実施例１において、凸部４２はカバー１４の内壁面１４ｄに４個設けられていたが、少なくとも２個が設けられていればよく、６個や９個の凸部が設けられていてもよい。

また、前述の実施例１から４において、上記の凸部４２ａ～ｄ、凸部２４２ａ～ｃ、凸部２４３ａ～ｃ、凸部３４２ａ～ｃ、凸部４４２ａ～ｃのうちのいずれかの一部が他の一部と組み合わせられて設けられていてもよい。例えば実施例１において、凸部４２ａに代えて図５に示す凸部２４２ａ及び凸部２４３ａ、図６に示す凸部３４２ａ、または、図８に示す４４２ａが設けられていてもよい。また、例えば実施例１において、凸部４２ｂに代えて凸部２４２ｂおよび凸部２４３ｂが、凸部４２ｃに代えて凸部３４２ｃが、凸部４２ｄに代えて凸部４４２ｃが設けられていてもよい。

尚、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。

１０、２１０、３１０：電動機（車両用電動機）
１２：ロータ
１２ａ：外周面
１４：カバー（ケースカバー）
１４ａ：外周壁
１４ｄ：内壁面
１６：ケース
１６ａ：外周壁
１６ｂ：底部
２４：ステータコア
２４ａ：外周面
２４ｂ：一端部
２４ｃ：他端部
３２：積層鋼板
３４：ボルト締結部
３８：締結ボルト
４２、２４２、２４３、３４２、４４２：凸部
ＣＬ：中心軸線
Ｍ１、Ｍ２：角度範囲
Ｎ ：中間位置

Claims (10)

1. 複数の積層鋼板が積層された円筒状のステータコアと、外周壁を有し前記ステータコアの軸方向における前記ステータコアの一端部を収容する有底筒状のケースと、外周壁を有し前記軸方向における前記ステータコアの他端部を収容し、前記ケースに固定されている有底筒状のケースカバーと、前記ステータコア内において前記ステータコアの中心軸線まわりに回転可能に支持されたロータと、を有する車両用電動機であって、
   前記ステータコアは、前記ステータコアの外周面のうち周方向の互いに離隔した複数位置に、前記ステータコアの径方向における外側に向かってそれぞれ突設され、前記ステータコアを前記ケースの底部に締結する締結ボルトにより前記軸方向に貫通されている複数のボルト締結部を有し、
   前記ケースカバーは、前記ケースカバーの内壁面における前記ステータコアを囲む複数の位置から前記ステータコアに向かって突設され、前記中心軸線から前記ボルト締結部へ向かう方向への前記ステータコアの倒れを抑制する複数の凸部を有しており、
   前記ケースは、前記ケースの内周面における前記ステータコアを囲む複数の位置から前記ステータコアに向かって突設される複数の凸部を有していない
   ことを特徴とする車両用電動機。
2. 前記凸部は、前記複数のボルト締結部のうちの隣り合う２つのボルト締結部間の間隔を前記周方向に三等分した角度範囲のうち、前記ボルト締結部に隣接した角度範囲における前記ケースカバーの内壁面に設けられている
   ことを特徴とする請求項１の車両用電動機。
3. 前記複数の凸部は、前記複数のボルト締結部のうちの隣り合う２つのボルト締結部間における前記周方向の中間位置よりも前記ボルト締結部側の位置に前記複数の凸部のそれぞれの先端が接触する位置に設けられている
   ことを特徴とする請求項１又は２の車両用電動機。
4. 前記中心軸線から前記複数のボルト締結部へそれぞれ向かう複数の方向のうちの一方向につき、前記一方向への前記ステータコアの倒れを抑制する前記凸部が少なくとも１個ずつ設けられている
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１の車両用電動機。
5. 前記凸部は、前記ボルト締結部を前記周方向に両側から挟むように一対が前記ケースカバーの内壁面からそれぞれ突設されて、前記一対の凸部は前記ボルト締結部に対して互いに前記周方向に対称の位置に設けられている
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１の車両用電動機。
6. 前記凸部は、前記複数のボルト締結部のうちの隣り合う２つのボルト締結部間における前記ステータコアの外周面に対向する前記ケースカバーの内壁面から一対が突設されて、前記隣り合う２つのボルト締結部間の前記周方向の中間位置と前記中心軸線を結ぶ線に対して互いに対称の位置に設けられている
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１の車両用電動機。
7. 前記複数の凸部は、前記複数のボルト締結部のいずれかに前記複数の凸部の先端がそれぞれ接触することで前記ステータコアの倒れを抑制する
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１の車両用電動機。
8. 前記複数の凸部のうちの少なくとも１つは、前記ステータコアに対して第１の隙間を介して径方向に対向する
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１の車両用電動機。
9. 前記ステータコアと前記内壁面との間に第２の隙間を有し、前記第２の隙間は前記第１の隙間よりも広い
   ことを特徴とする請求項８の車両用電動機。
10. 前記複数の凸部は、複数のボルト締結部のうちの対応する１つに隣接するように配置された少なくとも２つの凸部を含み、前記少なくとも２つの凸部の各々と前記複数のボルト締結部の対応する１つとの間の前記周方向の距離は、前記周方向において互いに隣り合う複数のボルト締結部の対応する１つとボルト締結部の他の１つとの間の角度間隔の３分の１に相当する値以下とされている
    ことを特徴とする請求項１の車両用電動機。

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