WO2015052886A1 - モータ支持構造 - Google Patents

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WO2015052886A1
WO2015052886A1 PCT/JP2014/004895 JP2014004895W WO2015052886A1 WO 2015052886 A1 WO2015052886 A1 WO 2015052886A1 JP 2014004895 W JP2014004895 W JP 2014004895W WO 2015052886 A1 WO2015052886 A1 WO 2015052886A1
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WO
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motor
yoke
press
support structure
gap
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PCT/JP2014/004895
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French (fr)
Inventor
桑田 勝治
みゆき 齋藤
Original Assignee
株式会社デンソー
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/24Casings; Enclosures; Supports specially adapted for suppression or reduction of noise or vibrations

Definitions

  • the present disclosure relates to a motor support structure.
  • Patent Document 1 When a motor is energized and rotates, it generates magnetic sound from the yoke that the motor has. Further, the magnetic sound from the yoke is further increased when it is transmitted to the members around the yoke.
  • a motor support structure disclosed in Patent Document 1 has been proposed.
  • the motor support structure of Patent Document 1 is configured to support the antinode portion of the vibration mode of the yoke that generates magnetic sound with a motor case.
  • the motor case is provided with a plurality of protrusions protruding inside thereof, and the protrusions are arranged at predetermined positions in the circumferential direction around the motor shaft. And the motor is supported by the convex part contacting the yoke of a motor.
  • Patent Document 1 discloses a position for supporting a motor yoke in the circumferential direction of the motor. However, it is not disclosed at what position in the axial direction of the motor it is preferable to support the yoke of the motor in order to reduce magnetic noise.
  • a motor having a yoke;
  • a motor holder that has a yoke insertion portion in which an open end is formed and a yoke is inserted from the open end and supports the motor;
  • the yoke insertion portion includes a press-fit portion into which the yoke is press-fitted, and a gap portion that is provided side by side in the axial direction of the motor with respect to the press-fit portion, and that forms a radial clearance with respect to the yoke over the entire circumference of the yoke.
  • the yoke insertion portion of the motor holder has a press-fit portion into which the yoke is press-fitted, and a gap portion provided side by side in the axial direction of the motor with respect to the press-fit portion. Since the radial clearance is formed over the entire circumference of the yoke of the motor, it is difficult for the vibration of the yoke to be transmitted to the clearance, and the magnetic sound from the yoke is transmitted to the members around the yoke. Can be suppressed. Therefore, magnetic sound can be reduced by providing the press-fitting part and the gap part.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a motor support structure that supports a motor in the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a front view of the motor according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating the motor holder in a cross section including the motor axis of FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line VV in FIG.
  • FIG. 6 is a detailed view of the VI part of FIG.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a sound pressure measurement result obtained by measuring an operating sound of the air conditioning unit including the motor and the motor holder according to the first embodiment.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a motor support structure according to the second embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 9 is a front view of the motor of the second embodiment.
  • FIG. 10 is a detailed view of a portion X in FIG.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a motor support structure according to a third embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 12 is a front view of the motor according to the third embodiment.
  • 13 is a cross-sectional view taken along line XIII-XIII in FIG.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a motor support structure that supports a motor 10 in the present embodiment.
  • the motor support structure includes a motor 10 and a motor holder 12 that is a motor support member that supports the motor 10.
  • the motor 10 and the motor holder 12 are substantially symmetrical with respect to the motor axis CL1, illustration of the right side of the motor axis CL1 is omitted.
  • the motor holder 12 is shown in cross section.
  • the motor 10 is a generally known two-pole DC motor, for example.
  • the motor 10 is, for example, a motor for a blower that is installed in an air conditioning unit that is installed in a vehicle cabin and blows conditioned air into the vehicle cabin.
  • a front view of the motor 10 is shown in FIG.
  • the motor 10 includes a motor shaft 101 that rotates about the motor axis CL1, a yoke 102, and a resin housing 103 on the motor axis CL1.
  • the yoke 102 and the housing 103 together constitute an outer shell of the motor 10.
  • the motor shaft 101 protrudes on one side of the housing 103, and the yoke 102 is provided on the other side.
  • the direction of the motor axis CL1 is the same as the axial direction of the motor 10.
  • the yoke 102 is formed of a ferromagnetic material such as iron, and has a cylindrical part 102a having a cylindrical shape extending in the direction of the motor shaft center CL1, and a bottom part 102b closing the opposite side of the cylindrical part 102a from the motor shaft 101 side. It has.
  • a plurality of permanent magnets 104 are attached to the inner periphery of the yoke 102, that is, the inner periphery of the cylindrical portion 102a.
  • a protrusion 102c is formed on the bottom 102b of the yoke 102 so as to protrude toward the opposite side of the motor shaft 101 in the direction of the motor axis CL1.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating the motor holder 12 in a cross section including the motor axis CL1.
  • the motor holder 12 is a resin member molded by, for example, injection molding.
  • the motor holder 12 includes a substantially cylindrical yoke insertion portion 121 into which the yoke 102 of the motor 10 is inserted, an extension portion 122 extending from the yoke insertion portion 121, and And a bottom portion 123 serving as a bottom of the yoke insertion portion 121.
  • the bottom portion 123 of the motor holder 12 has a fitting portion 123a, and a protruding portion 102c (see FIG. 1) of the yoke 102 is fitted into the fitting portion 123a.
  • the fitting between the protruding portion 102c and the fitting portion 123a is not a press fit but a clearance fit, for example.
  • a bolt (not shown) is inserted through a hole provided in the bottom 123 of the motor holder 12 in parallel with the motor axis CL1 and screwed into the bottom 102b of the yoke 102. With this bolt, the bottom 102 b of the yoke 102 is fixed to the bottom 123 of the motor holder 12.
  • the extending portion 122 is configured integrally with the yoke insertion portion 121 and extends from the yoke insertion portion 121 in the shape of a bowl on the outside in the radial direction of the motor shaft center CL1, that is, outside the yoke insertion portion 121.
  • the extending portion 122 is an attachment portion that is fixed and attached by bolting or the like to the air conditioning case 14 (see FIG. 3) that constitutes the casing of the air conditioning unit for the vehicle and accommodates an evaporator or the like.
  • An opening end 121a that opens in the direction of the motor axis CL1 is formed on the opposite side of the yoke insertion portion 121 from the bottom portion 123. As shown in FIG. 1, the yoke 102 of the motor 10 is inserted from the opening end 121a (see FIG. 3) of the yoke insertion portion 121. Thereby, the motor 10 is supported by the motor holder 12.
  • the yoke 102 of the motor 10 is press-fitted into the yoke insertion portion 121 of the motor holder 12, but it is not press-fitted over the entire length of the yoke 102 in the direction of the motor axis CL1, but in a part in the direction of the motor axis CL1. It is press-fitted.
  • the yoke insertion part 121 of the motor holder 12 has a press-fitting part 121b into which the yoke 102 is press-fitted, and a gap part 121c that forms a radial gap CLR1 with respect to the yoke 102 over the entire circumference of the yoke 102. is doing.
  • the press-fitting portion 121b and the gap portion 121c are provided side by side in the direction of the motor axis CL1.
  • the gap portion 121c is provided on the opposite side of the press-fit portion 121b from the opening end 121a (see FIG. 3) of the yoke insertion portion 121 in the direction of the motor axis CL1.
  • the press-fitting portion 121b is provided within the range of the axial width WD1 of the extending portion 122. That is, when the extended portion 122 is viewed in the radial direction of the motor 10, the extended portion 122 is formed to have a portion overlapping with the press-fit portion 121b. Further, in the direction of the motor axis CL1, the extending portion 122 is disposed so as to be biased toward the motor shaft 101 side, that is, the upper side in FIG. 1 in the axial range occupied by the entire length Lyk of the yoke 102.
  • the extending portion 122 is arranged to be biased toward the motor shaft 101 side.
  • the total length Lyk of the yoke 102 is the total length of the cylindrical portion 102a and the protruding portion 102c.
  • the yoke insertion part 121 (see FIG. 1) will be described in detail. As shown in FIGS. 4 and 5, the yoke insertion part 121 has a plurality of ribs 121d. Specifically, four ribs 121d are provided, and the four ribs 121d are arranged at equal intervals in the circumferential direction around the motor axis CL1.
  • 4 is a cross-sectional view of the gap 121c of the motor holder 12, that is, a cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG. 5 is a cross-sectional view of the press-fitting portion 121b of the motor holder 12, that is, a cross-sectional view taken along the line VV of FIG.
  • each rib 121d protrudes radially inward of the yoke insertion portion 121 and is formed to extend in the direction of the motor axis CL1.
  • the rib 121d extends from the press-fit portion 121b to the gap portion 121c in the direction of the motor axis CL1.
  • each rib 121d included in the press-fit portion 121b is a press-fit portion rib 121e belonging to the press-fit portion 121b
  • a portion of the rib 121d included in the gap portion 121c is a gap portion rib 121f belonging to the gap portion 121c.
  • the gap rib 121f is a rib extending from the press-fit rib 121e in the direction of the motor axis CL1, and the press-fit rib 121e and the gap rib 121f form one rib 121d.
  • the length of the press-fit portion rib 121e is shorter than the length of the gap portion rib 121f in the direction of the motor axis CL1.
  • the length of the press-fitting part 121b is shorter than the length of the gap part 121c in the direction of the motor axis CL1.
  • the outer diameter of the cylindrical part 102a is smooth in the direction of the motor axis CL1. It changes and becomes smaller as it is closer to the bottom 102b. Therefore, the press-fitting part 121b closer to the opening end 121a than the gap part 121c is arranged so that the cylindrical part 102a of the yoke 102 is pressed by the press-fitting part rib 121e as shown in FIG. 102 is press-fitted. In short, the yoke 102 is press-fitted into the press-fitting portion rib 121e.
  • the press-fitting portion rib 121e is disposed so as to press the position of the antinode of the vibration mode of the yoke 102 that emits magnetic sound.
  • the yoke 102 is inserted into the gap part 121c but is not press-fitted, and the gap part rib 121f and the cylindrical part 102a of the yoke 102 A radial gap CLR1 is formed between them.
  • the outer diameter of the portion of the yoke 102 that is pressed by the press-fit portion 121b is larger than the outer diameter of the portion that forms the radial clearance CLR1 between the yoke 102 and the clearance 121c.
  • the yoke 102 of the motor 10 is press-fitted in a press-fitting part 121 b that is a part of the yoke insertion part 121.
  • the extension part 122 is provided in the radial direction outer side of the press fit part 121b, and, thereby, the rigidity of the press fit part 121b in the radial direction of the motor 10 is high.
  • the high rigidity in the radial direction of the motor 10 means that it is difficult to bend in the radial direction of the motor 10 in other words.
  • FIG. 7 shows the sound pressure measurement result obtained by measuring the operating sound of the air conditioning unit including the motor 10 and the motor holder 12 combined as described above.
  • the operating sound of the air conditioning unit including the motor 10 and the motor holder 12 of the present embodiment is indicated by a solid line
  • the operating sound of the air conditioning unit of the comparative example for the present embodiment is indicated by a broken line.
  • the outer diameter of the cylindrical portion 102a of the yoke 102 in FIG. 1 is constant without changing in the direction of the motor axis CL1, and the motor support is press-fitted into the yoke insertion portion 121 over the entire length of the rib 121d. It has a structure.
  • the operation sound of the air conditioning unit includes a blowing sound of conditioned air in addition to the magnetic sound generated by the motor 10.
  • the motor 10 In the measurement of the operating sound, the motor 10 is blown at a constant rotation speed, and the frequency of the magnetic sound is FQ1 [Hz] in FIG. 7 from the rotation speed of the motor 10 and the number of poles of the motor 10. I understand. As can be seen from the difference in operating sound between the broken line and the solid line at the frequency FQ1 of the magnetic sound, in the motor support structure of the present embodiment, the magnetic sound is reduced by 1 to 2 [dBA] compared to the comparative example.
  • the yoke insertion portion 121 of the motor holder 12 has the gap portion 121c in addition to the press-fit portion 121b, and the gap portion 121c provides a radial gap with respect to the yoke 102. 102 is formed over the entire circumference. For this reason, it is difficult for the vibration of the yoke 102 to be transmitted to the gap portion 121c, and accordingly, transmission of the magnetic sound from the yoke 102 to the motor holder 12 and the air conditioning case 14 which are members around the yoke 102 can be suppressed. Therefore, magnetic sound can be reduced by providing the press-fitting part 121b and the gap part 121c.
  • the gap portion 121c of the motor holder 12 is provided on the side opposite to the opening end 121a side of the yoke insertion portion 121 with respect to the press-fit portion 121b in the direction of the motor axis CL1.
  • the insertion depth at which the yoke 102 is inserted into the yoke insertion portion 121 can be increased or decreased according to the axial length of the gap portion 121c. Specifically, the insertion depth can be increased as the axial length of the gap 121c is increased.
  • the restriction on the arrangement of the press-fit portion 121b with respect to the yoke 102 can be reduced as compared with a configuration in which the gap portion 121c is not provided between the press-fit portion 121b and the bottom portion 123 in the direction of the motor axis CL1.
  • the extending portion 122 of the motor holder 12 extends radially from the yoke inserting portion 121 to the outside of the yoke inserting portion 121, and the extending portion 122 is provided.
  • the radial rigidity of the press-fit portion 121b is high. For this reason, it is possible to increase the radial rigidity of the press-fit portion 121b with a simple configuration in which the extended portion 122 is provided. Since the radial rigidity of the press-fitting portion 121b is enhanced by the extending portion 122, the vibration of the yoke 102 that generates magnetic sound can be suppressed as compared with the configuration without the extending portion 122.
  • the extending portion 122 is a part fixed to the air conditioning case 14 (see FIG. 3) by bolting or the like, and is an indispensable configuration for attaching the motor holder 12 to the air conditioning case 14, so the press-fitting portion 121b.
  • the extending portion 122 extends in a bowl shape from the yoke inserting portion 121 to the outside of the yoke inserting portion 121. Therefore, in the circumferential direction around the motor axis CL1, The radial rigidity of the press-fit portion 121b can be increased uniformly.
  • the length of the press-fitting portion 121b is shorter than the length of the gap rib 121f in the axial direction of the motor 10, that is, in the direction of the motor axis CL1. For this reason, in this embodiment, compared with the case where the length of the press-fit part 121b is longer than the length of the gap
  • the press-fitting part 121b is in line contact with the yoke 102. Therefore, the axial force for press-fitting can be reduced. In addition, since a sufficient space is formed around the yoke 102, the motor 10 can be cooled using the space.
  • the outer diameter of the portion of the yoke 102 that is pressed by the press-fit portion 121b is larger than the outer diameter of the portion that forms the radial gap CLR1 between the yoke portion 102 and the gap portion 121c. . For this reason, it is not necessary to make the protruding height of the gap rib 121f in the radial direction lower than the protruding height of the press-fit rib 121e. Therefore, for example, when the motor holder 12 is formed by injection molding, it is easy to avoid an undercut shape.
  • FIG. 8 is a diagram showing the motor support structure of the present embodiment, and corresponds to FIG. 1 of the first embodiment.
  • FIG. 9 is a front view of the motor 10 of this embodiment, and
  • FIG. 10 is a detailed view of a portion X in FIG.
  • the motor holder 12 is the same as the first embodiment, but the yoke 102 of the motor 10 is different.
  • the outer diameter of the cylindrical portion 102a does not change smoothly as shown in FIG. 1 in the direction of the motor axis CL1, but changes stepwise as shown in FIGS. .
  • the cylindrical portion 102a of the yoke 102 includes a large diameter portion 102d and a small diameter portion 102e that are arranged side by side in the direction of the motor axis CL1.
  • the outer diameter of the small diameter portion 102e is smaller than the outer diameter of the large diameter portion 102d.
  • the small diameter portion 102e is disposed on the bottom 102b side of the yoke 102 with respect to the large diameter portion 102d in the direction of the motor axis CL1.
  • the yoke 102 of the motor 10 when the yoke 102 of the motor 10 is inserted into the yoke insertion portion 121, the yoke 102 is press-fitted at the large diameter portion 102d, and the rib 121d of the yoke insertion portion 121 at the small diameter portion 102e.
  • a radial gap is formed between the two.
  • the gap portion 121c is a portion that forms a radial gap with the small diameter portion 102e of the yoke 102.
  • the press-fitting portion 121b is a portion where the rib 121d presses the large-diameter portion 102d of the yoke 102 in the radial direction.
  • FIG. 8 which is a sectional view of the gap portion 121c of the motor holder 12 is the same as FIG. 4 as in the first embodiment
  • the sectional view of FIG. -V sectional view is the same as FIG. 5 of the first embodiment.
  • the motor holder 12 since the motor holder 12 includes the press-fit portion 121b and the gap portion 121c, it is possible to reduce the magnetic sound as in the first embodiment.
  • FIG. 11 is a diagram showing the motor support structure of the present embodiment, and corresponds to FIG. 1 of the first embodiment.
  • FIG. 12 is a front view of the motor 10 of this embodiment. As shown in FIGS. 11 and 12, in the present embodiment, the motor holder 12 is the same as the first embodiment, but the yoke 102 of the motor 10 is different.
  • the outer diameter of the cylindrical portion 102a of the yoke 102 is constant without changing at any position in the direction of the motor axis CL1.
  • a plurality of recesses 102f that are recessed radially inward are formed on the outer periphery of the cylindrical portion 102a.
  • four concave portions 102f are provided, and the four concave portions 102f are arranged at equal intervals in the circumferential direction around the motor shaft center CL1.
  • 13 is a cross-sectional view taken along line XIII-XIII in FIG.
  • the recess 102f is formed in the cylindrical portion 102a so as to be biased toward the bottom 102b in the direction of the motor axis CL1.
  • the recess 102f is recessed with respect to the gap rib 121f of the motor holder 12 so as to form a clearance in the radial direction of the motor axis CL1.
  • the range adjacent to the recess 102f with a clearance in the radial direction corresponds to the gap portion 121c.
  • the range in which the press-fitting portion rib 121e presses the cylindrical portion 102a of the yoke 102 in the radial direction on the opening end 121a (see FIG. 3) side with respect to the gap portion 121c is the press-fitting portion 121b. It corresponds to.
  • the motor holder 12 since the motor holder 12 includes the press-fit portion 121b and the gap portion 121c, it is possible to reduce the magnetic sound as in the first embodiment.
  • the yoke 102 of the motor 10 is recessed so as to form a gap in the radial direction of the motor 10 with respect to the gap rib 121f. Therefore, a gap can be generated between the gap portion 121c of the motor holder 12 and the yoke 102 without changing the outer diameter of the yoke 102 as in the motor 10 of the first and second embodiments described above. it can.
  • the press-fitting portion rib 121e directly contacts the cylindrical portion 102a of the yoke 102 in the press-fitting portion 121b of the motor holder 12.
  • a configuration in which the press-fitting portion 121b of the motor holder 12 is in point contact or surface contact with the cylindrical portion 102a instead of making line contact with a rib may be used.
  • the motor 10 is a blower motor attached to the vehicle air conditioning unit, but the application is not limited.
  • the press fit portion 121b and the gap portion 121c are configured in the motor holder 12 in accordance with the change in the outer shape of the cylindrical portion 102a of the yoke 102.
  • the press-fitting part 121b and the gap part 121c may be configured by eliminating the gap part rib 121f while the press-fitting part rib 121e is provided.
  • the outer diameter of the cylindrical portion 102a is made constant without changing according to the position in the axial direction. And it is not necessary to provide the recessed part 102f (refer FIG. 12) in the yoke 102.
  • ribs 121d are formed in the yoke insertion portion 121, but the number of the ribs 121d is not limited. That is, the number of ribs 121d of the yoke insertion part 121 may be less than four, or may be five or more.
  • the press-fitting portion rib 121e is arranged so as to press the position of the antinode of the vibration mode of the yoke 102 that emits magnetic sound, but is limited to the arrangement position of the press-fitting portion rib 121e. There is no.
  • the extending portion 122 of the motor holder 12 is provided to fix the motor holder 12 to the air conditioning case 14 (see FIG. 3) by bolting or the like.
  • the extended portion 122 may be provided only for increasing the radial rigidity of the press-fit portion 121b.
  • the yoke insertion part 121 includes the press-fitting part 121b and the gap part 121c arranged in order from the opening end 121a side in the direction of the motor axis CL1.
  • the arrangement order of the press-fitting part 121b and the gap part 121c may be reversed.

Landscapes

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Abstract

 モータホルダ(12)のヨーク挿入部(121)において圧入部(121b)は径方向剛性が高く、モータ(10)のヨーク(102)はその圧入部(121b)に圧入されている。このため、磁気音を発生させるヨーク(102)の振動が圧入部(121b)の径方向剛性によって抑えられる。さらに、モータホルダ(12)のヨーク挿入部(121)は圧入部(121b)の他に隙間部(121c)を有する。隙間部(121c)はヨーク(102)に対して径方向隙間をヨーク(102)の全周にわたって形成している。

Description

モータ支持構造 関連出願の相互参照
 本願は、2013年10月7日に出願された日本国特許出願第2013-210110号に基づくものであり、この開示をもってその内容を本明細書中に開示したものとする。
 本開示は、モータ支持構造に関するものである。
 モータは、通電されて回転することにより、そのモータが有しているヨークから磁気音を発生する。また、ヨークからの磁気音はそのヨーク周りの部材に伝わると更に大きくなる。このことは従来から知られており、この磁気音の低減を図るために、例えば特許文献1に開示されたモータ支持構造が提案されている。その特許文献1のモータ支持構造は、磁気音を発生するヨークの振動モードの腹の箇所をモータケースで支持するようになっている。具体的には、モータケースにはその内側に突き出た複数の凸部が設けられており、その凸部は、モータ軸を中心とした周方向の所定位置に配置されている。そして、モータはその凸部がモータのヨークに接触することによって支持されている。
 特許文献1には、モータの周方向においてモータのヨークを支持する位置が開示されている。しかし、磁気音の低減を図るために、モータの軸方向においてどのような位置でモータのヨークを支持するのが好ましいかは開示されていない。
特開2000-341898号公報
 本開示は上記点に鑑みて、モータのヨークを支持する位置をモータの軸方向において改良することによって磁気音の低減を図ることができるモータ支持構造を提供することを目的とする。
 上記目的を達成するため、本開示のモータ支持構造では、ヨークを有しているモータと、
 開口端が形成されその開口端からヨークが挿入されているヨーク挿入部を有し、モータを支持しているモータホルダとを備え、
 ヨーク挿入部は、ヨークが圧入されている圧入部と、その圧入部に対しモータの軸方向に並んで設けられ、ヨークに対して径方向隙間をそのヨーク全周にわたって形成している隙間部とを有している。
 この構成によれば、モータホルダのヨーク挿入部は、ヨークが圧入されている圧入部と、その圧入部に対しモータの軸方向に並んで設けられた隙間部とを有し、その隙間部は、モータのヨークに対して径方向隙間をそのヨーク全周にわたって形成しているので、ヨークの振動が隙間部へ伝わり難くなり、その分、ヨークからの磁気音がそのヨーク周りの部材に伝わることを抑制できる。従って、圧入部と隙間部とを設けることによって磁気音の低減を図ることができる。
図1は、本開示の第1実施形態において、モータを支持しているモータ支持構造を表した図である。 図2は、第1実施形態のモータの正面図である。 図3は、図1のモータ軸心を含む断面でモータホルダを図示した断面図である。 図4は、図1のIV-IV線における断面図である。 図5は、図1のV-V線における断面図である。 図6は、図2のVI部の詳細図である。 図7は、第1実施形態のモータおよびモータホルダを備えた空調ユニットの作動音を測定した音圧測定結果を示した図である。 図8は、本開示の第2実施形態のモータ支持構造を表した図である。 図9は、第2実施形態のモータの正面図である。 図10は、図9のX部の詳細図である。 図11は、本開示の第3実施形態のモータ支持構造を表した図である。 図12は、第3実施形態のモータの正面図である。 図13は、図11のXIII-XIII線における断面図である。
 以下、本開示の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
 (第1実施形態)
 図1は、本実施形態において、モータ10を支持しているモータ支持構造を表した図である。図1に示すように、モータ支持構造はモータ10と、そのモータ10を支持しているモータ支持部材であるモータホルダ12とを備える。図1では、モータ10およびモータホルダ12がモータ軸心CL1に対し略対称的な形状をなしているので、モータ軸心CL1の右側の図示を省略している。また、図1では、モータホルダ12が断面で図示されている。
 モータ10は、一般的に知られた例えば2極の直流モータである。このモータ10は、例えば、車両の車室内に設置され車室内へ空調空気を吹き出す空調ユニットに取り付けられる送風機用のモータである。モータ10の正面図が図2に表されている。
 図2に示すように、モータ10は、モータ軸心CL1を中心として回転するモータ軸101と、ヨーク102と、樹脂製のハウジング103とをそのモータ軸心CL1上に備えている。ヨーク102とハウジング103とは一体となってモータ10の外殻を構成している。
 モータ10では、モータ軸心CL1の軸方向すなわちモータ軸心CL1の方向において、ハウジング103を挟んだ一方にはモータ軸101が突き出しており、他方にはヨーク102が設けられている。上記モータ軸心CL1の方向は、モータ10の軸方向と同じである。
 ヨーク102は鉄等の強磁性体で形成され、モータ軸心CL1の方向に延びた円筒形状の円筒部102aと、その円筒部102aのモータ軸101側とは反対側を塞いでいる底部102bとを備えている。そして、ヨーク102の内周すなわち円筒部102aの内周には複数の永久磁石104(図1参照)が貼り付けられている。
 また、ヨーク102の底部102bには、モータ軸心CL1の方向において、モータ軸101側とは反対側に突き出た突出部102cが形成されている。
 図3は、モータ軸心CL1を含む断面でモータホルダ12を図示した断面図である。モータホルダ12は、例えば、射出成形等によって成形された樹脂製の部材である。モータホルダ12は、図1および図3に示すように、モータ10のヨーク102が挿入されている略円筒形状のヨーク挿入部121と、ヨーク挿入部121から延設された延設部122と、ヨーク挿入部121の底になる底部123とを備えている。
 モータホルダ12の底部123は、嵌合部123aを有しており、その嵌合部123aにはヨーク102の突出部102c(図1参照)が嵌め入れられている。この突出部102cと嵌合部123aとの嵌合は、圧入ではなく例えばすきま嵌めである。
 例えば、不図示のボルトが、このモータホルダ12の底部123に設けられた孔にモータ軸心CL1と平行に挿通されヨーク102の底部102bに螺合されている。このボルトによって、ヨーク102の底部102bはモータホルダ12の底部123に固定されている。
 延設部122は、ヨーク挿入部121と一体的に構成され、ヨーク挿入部121からモータ軸心CL1の径方向外側すなわちヨーク挿入部121の外側に鍔状に延設されている。延設部122は、車両用の空調ユニットの筐体を構成しエバポレータ等を収容している空調ケース14(図3参照)にボルト止め等によって固定され取り付けられる取付部である。この延設部122が空調ケース14に固定されることによって、モータ10とモータホルダ12との全体が空調ケース14に対し固定され支持される。
 ヨーク挿入部121において底部123とは反対側に、モータ軸心CL1の方向に開口した開口端121aが形成されている。図1に示すように、そのヨーク挿入部121の開口端121a(図3参照)からモータ10のヨーク102が挿入されている。これにより、モータ10はモータホルダ12に支持されている。
 モータホルダ12のヨーク挿入部121にはモータ10のヨーク102が圧入されているが、モータ軸心CL1の方向のヨーク102の全長にわたって圧入されているのでなく、モータ軸心CL1の方向の一部分において圧入されている。
 すなわち、モータホルダ12のヨーク挿入部121は、ヨーク102が圧入されている圧入部121bと、ヨーク102に対して径方向隙間CLR1をそのヨーク102全周にわたって形成している隙間部121cとを有している。その圧入部121bと隙間部121cとはモータ軸心CL1の方向に並んで設けられている。詳細には、隙間部121cが、モータ軸心CL1の方向において圧入部121bに対しヨーク挿入部121の開口端121a(図3参照)とは反対側に設けられている。
 また、モータ軸心CL1の方向において、圧入部121bは、延設部122の軸方向幅WD1の範囲内に設けられている。すなわち、モータ10の径方向に延設部122を見たときに、延設部122は、圧入部121bと重複する部分を有するように形成されている。また、モータ軸心CL1の方向において、延設部122は、ヨーク102の全長Lykが占める軸方向範囲の中でモータ軸101側すなわち図1の上側に偏って配置されている。即ち、ヨーク102の軸方向範囲内において、延設部122は、モータ軸101側に偏って配置されている。なお、ヨーク102の全長Lykとは、詳細に言えば、円筒部102aと突出部102cとを併せた全長である。
 上記のヨーク挿入部121(図1参照)について詳細に説明すると、図4および図5に示すように、ヨーク挿入部121には、複数本のリブ121dが形成されている。リブ121dは具体的には4本設けられており、4本のリブ121dは、モータ軸心CL1を中心として周方向に等間隔で配置されている。図4は、モータホルダ12の隙間部121cの断面図すなわち図1のIV-IV線における断面図である。また、図5は、モータホルダ12の圧入部121bの断面図すなわち図1のV-V線における断面図である。
 図1、図4、および図5に示すように、各リブ121dはヨーク挿入部121の内側に向けて径方向に突き出ており、モータ軸心CL1の方向に延びるように形成されている。そして、リブ121dは、モータ軸心CL1の方向において圧入部121bから隙間部121cにまで及んでいる。
 すなわち、各リブ121dのうち圧入部121bに含まれる部分は、圧入部121bに属する圧入部リブ121eであり、リブ121dのうち隙間部121cに含まれる部分は、隙間部121cに属する隙間部リブ121fである。言い換えれば、隙間部リブ121fは圧入部リブ121eからモータ軸心CL1の方向に延設されたリブであり、圧入部リブ121eと隙間部リブ121fとが1本のリブ121dを形成している。
 また、図1に示すように、モータ軸心CL1の方向において圧入部リブ121eの長さは隙間部リブ121fの長さよりも短くなっている。要するに、モータ軸心CL1の方向において圧入部121bの長さは隙間部121cの長さよりも短くなっている。
 ヨーク挿入部121に挿入されているモータ10のヨーク102では、図2のVI部の詳細図である図6に示すように、円筒部102aの外径は、モータ軸心CL1の方向において滑らかに変化し、底部102bに近いほど小さくなっている。そのため、隙間部121cよりも開口端121aに近い圧入部121bには、図1のA1部分および図5に示すように、ヨーク102の円筒部102aが圧入部リブ121eにより押圧されるようにしてヨーク102が圧入されている。要するに、ヨーク102は圧入部リブ121eに対して圧入されている。例えば、特許文献1のモータ支持構造と同様に、圧入部リブ121eは、磁気音を発するヨーク102の振動モードの腹の位置を押圧するように配置されている。
 その一方で、隙間部121cには、図1のA2部分および図4に示すように、ヨーク102が挿入されているが圧入はされておらず、隙間部リブ121fとヨーク102の円筒部102aとの間には径方向隙間CLR1が形成されている。
 このようにヨーク102のうち圧入部121bによって押圧されている部位の外径は、隙間部121cとの間に径方向隙間CLR1を形成している部位の外径よりも大きい。モータ10のヨーク102はヨーク挿入部121の一部分である圧入部121bにおいて圧入されている。そして、その圧入部121bの径方向外側には延設部122が設けられており、それにより、モータ10の径方向における圧入部121bの剛性は高くなっている。なお、モータ10の径方向における剛性が高いということは、言い換えれば、モータ10の径方向に撓み難いということである。
 以上のように組み合わされたモータ10およびモータホルダ12を備えた空調ユニットの作動音を測定した音圧測定結果が図7に示されている。また、図7では、本実施形態のモータ10およびモータホルダ12を備えた空調ユニットの作動音は実線で示されており、本実施形態に対する比較例の空調ユニットの作動音は破線で示されている。その比較例は、図1においてヨーク102の円筒部102aの外径がモータ軸心CL1の方向において変わらずに一定となっており、リブ121dの全長にわたってヨーク挿入部121に圧入されているモータ支持構造を備えている。なお、空調ユニットの作動音には、モータ10が発する磁気音の他に空調空気の送風音等も含まれている。
 この作動音の測定ではモータ10の回転速度を一定にして送風しており、磁気音の周波数は、モータ10の回転速度およびモータ10の極数から図7のFQ1[Hz]であるということが判っている。この磁気音の周波数FQ1における破線と実線との作動音の差から判るように、本実施形態のモータ支持構造では、磁気音が、比較例よりも1~2[dBA]低減されている。
 上述したように、本実施形態によれば、モータホルダ12のヨーク挿入部121は圧入部121bの他に隙間部121cを有し、その隙間部121cはヨーク102に対して径方向隙間をそのヨーク102全周にわたって形成している。このため、ヨーク102の振動が隙間部121cへ伝わり難く、その分、ヨーク102からの磁気音がそのヨーク102周りの部材であるモータホルダ12及び空調ケース14へ伝わることを抑制できる。従って、圧入部121bと隙間部121cとを設けることによって磁気音の低減を図ることができる。
 また、本実施形態によれば、モータホルダ12の隙間部121cは、モータ軸心CL1の方向において圧入部121bに対しヨーク挿入部121の開口端121a側とは反対側に設けられている。このため、ヨーク102をヨーク挿入部121へ挿入する挿入深さを隙間部121cの軸方向長さに応じて増減できる。具体的には、その隙間部121cの軸方向長さを長くするほど上記挿入深さを大きくすることができる。そのため、例えばモータ軸心CL1の方向において圧入部121bと底部123との間に隙間部121cが無い構成と比較して、ヨーク102に対する圧入部121bの配置についての制約を小さくすることができる。
 また、本実施形態によれば、モータホルダ12の延設部122はヨーク挿入部121からそのヨーク挿入部121の外側に径方向に延設され、延設部122が設けられていることにより、圧入部121bの径方向剛性が高くなっている。このため、延設部122を設けるという簡単な構成で圧入部121bの径方向剛性を高くすることが可能である。そして、圧入部121bの径方向剛性が延設部122によって高められているので、磁気音を発生させるヨーク102の振動を、延設部122が無い構成よりも抑えることができる。
 また、延設部122は空調ケース14(図3参照)にボルト止め等によって固定される部位であって、モータホルダ12を空調ケース14に取り付けるためには必須の構成であるので、圧入部121bの径方向剛性を高くするための余分な構成を必要としないというメリットがある。
 また、本実施形態によれば、延設部122は、ヨーク挿入部121からそのヨーク挿入部121の外側に鍔状に延設されているので、モータ軸心CL1を中心とした周方向において、圧入部121bの径方向剛性を満遍なく高くすることができる。
 また、本実施形態によれば、モータ10の軸方向すなわちモータ軸心CL1の方向において、圧入部121bの長さは隙間部リブ121fの長さよりも短い。このため、本実施形態では、例えば圧入部121bの長さが隙間部リブ121fの長さより長い場合と比較して、ヨーク102からの磁気音がモータホルダ12へ伝達され難くなる。
 また、本実施形態によれば、モータ10のヨーク102は圧入部121bの圧入部リブ121eに対して圧入されているので、圧入部121bがヨーク102に対して線接触することになる。そのため、圧入するための軸方向の力を小さくすることができる。また、ヨーク102まわりに十分な空間が形成されるので、その空間を利用してモータ10を冷却することが可能である。
 また、本実施形態によれば、ヨーク102のうち圧入部121bによって押圧されている部位の外径は、隙間部121cとの間に径方向隙間CLR1を形成している部位の外径よりも大きい。このため、径方向における隙間部リブ121fの突出し高さを圧入部リブ121eの突出し高さよりも低くする必要がない。そのため、例えばモータホルダ12を射出成形で成形する場合に、アンダーカット形状を回避することが容易である。
 (第2実施形態)
 次に、本開示の第2実施形態について説明する。本実施形態では、前述の第1実施形態と異なる点を主として説明し、第1実施形態と同一または均等な部分については省略または簡略化して説明する。後述の第3実施形態でも同様である。
 図8は、本実施形態のモータ支持構造を表した図であって、第1実施形態の図1に相当する図である。また、図9は本実施形態のモータ10の正面図であり、図10はその図9のX部の詳細図である。図8~10に示すように、本実施形態では、第1実施形態に対し、モータホルダ12は同じであるが、モータ10のヨーク102が異なっている。
 具体的には、円筒部102aの外径はモータ軸心CL1の方向において、前述の図1のように滑らかに変化してはおらず、図8~10に示すように段階的に変化している。詳細に言えば、ヨーク102の円筒部102aは、モータ軸心CL1の方向に並んで配置された大径部102dと小径部102eとを備える。小径部102eの外径は大径部102dの外径よりも小さい。そして、小径部102eは、モータ軸心CL1の方向において、大径部102dに対しヨーク102の底部102b側に配置されている。
 そして、図8に示すように、ヨーク挿入部121にモータ10のヨーク102が挿入されている状態では、ヨーク102は大径部102dにおいて圧入され、小径部102eにおいてヨーク挿入部121のリブ121dとの間に径方向隙間を形成している。従って、ヨーク挿入部121において、隙間部121cは、ヨーク102の小径部102eとの間に径方向隙間を形成している部分である。その一方で、圧入部121bはリブ121dがヨーク102の大径部102dを径方向に押圧している部分である。
 第1実施形態に対する本実施形態の差異は上記の通りである。従って、モータホルダ12の隙間部121cにおける断面図である図8のIV-IV断面図は第1実施形態と同じ図4であり、モータホルダ12の圧入部121bにおける断面図である図8のV-V断面図は第1実施形態と同じ図5である。
 上述したように、本実施形態によれば、モータホルダ12は圧入部121bと隙間部121cとを備えているので、第1実施形態と同様に磁気音の低減を図ることができる。
 (第3実施形態)
 次に、本開示の第3実施形態について説明する。本実施形態では、前述の第1実施形態と異なる点を主として説明する。
 図11は、本実施形態のモータ支持構造を表した図であって、第1実施形態の図1に相当する図である。また、図12は本実施形態のモータ10の正面図である。図11および図12に示すように、本実施形態では、第1実施形態に対し、モータホルダ12は同じであるが、モータ10のヨーク102が異なっている。
 具体的には、図12に示すように、ヨーク102の円筒部102aの外径は、モータ軸心CL1の方向の何れの位置でも変わらずに一定である。しかし、円筒部102aの外周には径方向内側に凹設された複数の凹部102fが形成されている。その凹部102fは図13に示すように4つ設けられており、その4つの凹部102fは、モータ軸心CL1を中心として周方向に等間隔で配置されている。図13は、図11のXIII-XIII線における断面図である。
 図12に示すように、凹部102fは、円筒部102aの中でモータ軸心CL1の方向において底部102b側に偏って形成されている。詳細には、図11および図13に示すように、凹部102fは、モータホルダ12の隙間部リブ121fに対し、モータ軸心CL1の径方向にクリアランスを形成するように凹んでいる。
 すなわち、モータ軸心CL1の方向におけるヨーク挿入部121の全長のうち、凹部102fに対し径方向にクリアランスをあけて隣接している範囲が隙間部121cに該当する。そして、ヨーク挿入部121の全長のうち、隙間部121cに対し開口端121a(図3参照)側において圧入部リブ121eがヨーク102の円筒部102aを径方向に押圧している範囲が圧入部121bに該当する。
 第1実施形態に対する本実施形態の差異は上記の通りである。従って、モータホルダ12の圧入部121bにおける断面図である図11のV-V線における断面図は第1実施形態と同じ図5である。
 上述したように、本実施形態によれば、モータホルダ12は圧入部121bと隙間部121cとを備えているので、第1実施形態と同様に磁気音の低減を図ることができる。
 また、本実施形態によれば、モータ10のヨーク102は、隙間部リブ121fに対してモータ10の径方向に隙間を形成するように凹んでいる。このため、前述の第1、2実施形態のモータ10のようにヨーク102の外径に変化を与えなくても、モータホルダ12の隙間部121cとヨーク102との間に隙間を生じさせることができる。
 (他の実施形態)
 (1)上述の各実施形態において、モータホルダ12の圧入部121bにおいてヨーク102の円筒部102aに直接接触するのは圧入部リブ121eである。これに代えて、例えばリブで線接触するのではなく、モータホルダ12の圧入部121bが円筒部102aに対し点接触または面接触するような構成であっても差し支えない。
 (2)上述の各実施形態において、モータ10は、車両用空調ユニットに取り付けられる送風機用のモータであるが、その用途に限定はない。
 (3)上述の各実施形態では、ヨーク102の円筒部102aの外形変化に応じて、モータホルダ12に圧入部121bと隙間部121cとが構成されている。これに代えて、例えば、圧入部リブ121eを設けたまま隙間部リブ121fを無くすことで、圧入部121bと隙間部121cとが構成されていても差し支えない。そのようにした場合には、円筒部102aの外径を軸方向位置に応じて変化させることなく一定とする。そして、ヨーク102に凹部102f(図12参照)を設ける必要はない。
 (4)上述の各実施形態において、ヨーク挿入部121には4本のリブ121dが形成されているが、そのリブ121dの本数に限定はない。即ち、ヨーク挿入部121のリブ121dの数は、4本未満であってもよいし、5本以上であってもよい。
 (5)上述の各実施形態において、圧入部リブ121eは、磁気音を発するヨーク102の振動モードの腹の位置を押圧するように配置されているが、その圧入部リブ121eの配置位置に限定はない。
 (6)上述の各実施形態において、モータホルダ12の延設部122は、モータホルダ12を空調ケース14(図3参照)にボルト止め等によって固定するために設けられているが、その延設部122の用途に限定はない。例えば、延設部122は、圧入部121bの径方向剛性を高めるためだけに設けられていても差し支えない。
 (7)上述の各実施形態では、ヨーク挿入部121は、モータ軸心CL1の方向において開口端121a側から順に並んだ圧入部121bと隙間部121cとを備えている。しかし、モータ10およびモータホルダ12の使用状況によっては、その圧入部121bと隙間部121cとの並び順は逆であってもよい。
 なお、本開示は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、構成要素等の材質、形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の材質、形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その材質、形状、位置関係等に限定されるものではない。
 

Claims (13)

  1.  ヨーク(102)を有しているモータ(10)と、
     開口端(121a)が形成されその開口端(121a)から前記ヨーク(102)が挿入されているヨーク挿入部(121)を有し、前記モータ(10)を支持しているモータホルダ(12)とを備え、
     前記ヨーク挿入部(121)は、前記ヨーク(102)が圧入されている圧入部(121b)と、その圧入部(121b)に対し前記モータ(10)の軸方向に並んで設けられ、前記ヨーク(102)に対して径方向隙間(CLR1)をそのヨーク(102)の全周にわたって形成している隙間部(121c)とを有しているモータ支持構造。
  2.  前記隙間部(121c)は、前記モータ(10)の軸方向において前記圧入部(121b)に対し前記開口端(121a)とは反対側に設けられている請求項1に記載のモータ支持構造。
  3.  前記モータホルダ(12)は、前記ヨーク挿入部(121)からそのヨーク挿入部(121)の外側に延設された延設部(122)を有し、
     前記延設部(122)が設けられていることにより、前記モータ(10)の径方向における前記圧入部(121b)の剛性が高くなっている請求項1または2に記載のモータ支持構造。
  4.  前記モータ(10)の径方向に見たときに、前記延設部(122)は、前記圧入部(121b)と重複する部分を有している請求項3に記載のモータ支持構造。
  5.  前記延設部(122)は車両用空調ユニットの空調ケース(14)に固定され、それによって前記モータ(10)は前記空調ケース(14)に対して支持される請求項3または4に記載のモータ支持構造。
  6.  前記延設部(122)は、前記ヨーク挿入部(121)からそのヨーク挿入部(121)の外側に鍔状に延設されている請求項3ないし5のいずれか1つに記載のモータ支持構造。
  7.  前記モータ(10)は、そのモータ(10)の軸方向の一方に突き出たモータ軸(101)を有し、
     前記ヨーク(102)の軸方向範囲内において、前記延設部(122)は、前記モータ軸(101)側に偏って配置されている請求項3ないし6のいずれか1つに記載のモータ支持構造。
  8.  前記モータ(10)の軸方向において、前記圧入部(121b)の長さは前記隙間部(121c)の長さよりも短い請求項1ないし7のいずれか1つに記載のモータ支持構造。
  9.  前記圧入部(121b)は、前記モータ(10)の軸方向に延びて前記ヨーク挿入部(121)の内側に突き出た複数の圧入部リブ(121e)を有し、
     前記ヨーク(102)は前記複数の圧入部リブ(121e)に対して圧入されている請求項1ないし8のいずれか1つに記載のモータ支持構造。
  10.  前記複数の圧入部リブ(121e)は、前記モータ(10)の軸心(CL1)を中心として周方向に等間隔で配置されている請求項9に記載のモータ支持構造。
  11.  前記隙間部(121c)は、前記複数の圧入部リブ(121e)から前記モータ(10)の軸方向にそれぞれ延設された複数の隙間部リブ(121f)を有し、
     前記ヨーク(102)は、前記複数の隙間部リブ(121f)に対して前記モータ(10)の径方向にそれぞれ隙間を形成するように凹んだ複数の凹部(102f)を有している請求項9または10に記載のモータ支持構造。
  12.  前記ヨーク(102)のうち前記圧入部(121b)によって押圧されている部位の外径は、前記隙間部(121c)との間に前記径方向隙間(CLR1)を形成している部位の外径よりも大きい請求項1ないし10のいずれか1つに記載のモータ支持構造。
  13.  前記ヨーク(102)の外径は、前記圧入部(121b)によって押圧されている前記部位から前記径方向隙間(CLR1)を形成している前記部位にかけて滑らかに変化している請求項12に記載のモータ支持構造。
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