WO2022080030A1 - モータ - Google Patents

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WO2022080030A1
WO2022080030A1 PCT/JP2021/032107 JP2021032107W WO2022080030A1 WO 2022080030 A1 WO2022080030 A1 WO 2022080030A1 JP 2021032107 W JP2021032107 W JP 2021032107W WO 2022080030 A1 WO2022080030 A1 WO 2022080030A1
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WO
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core
receiving portion
stator
fastening
motor
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PCT/JP2021/032107
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English (en)
French (fr)
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竜 大堀
猛 金井
Original Assignee
株式会社ミツバ
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Publication date
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Priority to JP2022557256A priority patent/JP7356600B2/ja
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/18Means for mounting or fastening magnetic stationary parts on to, or to, the stator structures
    • H02K1/185Means for mounting or fastening magnetic stationary parts on to, or to, the stator structures to outer stators
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • HELECTRICITY
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    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/14Stator cores with salient poles
    • H02K1/146Stator cores with salient poles consisting of a generally annular yoke with salient poles
    • HELECTRICITY
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    • H02K21/00Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
    • H02K21/12Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
    • H02K21/14Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating within the armatures
    • H02K21/16Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating within the armatures having annular armature cores with salient poles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60SSERVICING, CLEANING, REPAIRING, SUPPORTING, LIFTING, OR MANOEUVRING OF VEHICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60S1/00Cleaning of vehicles
    • B60S1/02Cleaning windscreens, windows or optical devices
    • B60S1/04Wipers or the like, e.g. scrapers
    • B60S1/06Wipers or the like, e.g. scrapers characterised by the drive
    • B60S1/16Means for transmitting drive
    • B60S1/166Means for transmitting drive characterised by the combination of a motor-reduction unit and a mechanism for converting rotary into oscillatory movement
    • 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
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/10Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
    • H02K7/116Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with gears

Definitions

  • the present invention relates to a motor.
  • a motor used for a vehicle wiper device or the like there is a motor in which a rotor is arranged inside the stator in which a coil is wound in the radial direction, and the stator and the rotor are housed in a frame (see, for example, Patent Document 1).
  • the stator housed in the frame is supported by the core receiving portion of the frame in a state of being tightened by a pair of fastening screws.
  • the stator has an annular core body, and a pair of fastening screws are arranged on the outer periphery (that is, radially outside) of the core body.
  • the present invention provides a motor capable of suppressing the inclination of the stator and further controlling the inclination direction of the stator by suppressing the lifting of the stator.
  • the motor according to the present invention includes a stator in which a coil is wound to form a rotating magnetic field for rotating a rotor, and a frame for accommodating the stator, and the stator is annular. It has a core main body portion that forms a magnetic path of the core body, and a fixing portion that protrudes radially outward from the outer peripheral surface of the core main body portion, and the fixing portion is formed to penetrate along the rotation axis direction of the rotor.
  • the frame has a fixing hole through which a fixing member for fixing the stator is inserted, and the frame has a core receiving portion that receives an end portion in the core main body portion in the direction of the rotation axis, and the fixing portion. It is characterized by having a fixed receiving portion for receiving the end portion in the direction of the rotation axis in the above.
  • the inclination of the stator can be suppressed and the inclination direction of the stator can be further controlled.
  • FIG. 3 is a plan view of the first motor case according to the embodiment of the present invention as viewed from the axial direction of the rotating shaft.
  • FIG. 3 is a conceptual diagram in which a stator is fastened and fixed to a first motor case according to an embodiment of the present invention with a fastening screw.
  • the conceptual diagram which fastened and fixed the stator to the 1st motor case of the comparative example by the fastening screw.
  • the simulation figure which exaggerated the inclination of the stator fastened and fixed by the fastening screw to the 1st motor case of the comparative example.
  • the simulation figure which exaggerated the inclination of the stator fastened by the fastening screw to the 1st motor case in embodiment of this invention.
  • the perspective view which shows the 1st fastening receiving part of the 1st modification in embodiment of this invention.
  • the graph explaining the loudness of the operation sound of the motor apparatus in the Embodiment of this invention and the comparative example The graph explaining the magnitude of the vibration of the motor apparatus in the Embodiment of this invention and the comparative example. The graph explaining the magnitude of the vibration of the motor apparatus in the Embodiment of this invention and the comparative example.
  • FIG. 1 is a perspective view of a motor device 1 used in a vehicle.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II of FIG.
  • the motor device 1 is used, for example, as a drive source for a wiper device of a vehicle.
  • the motor device 1 includes a motor 2, a deceleration unit 3 that decelerates and outputs the rotation of the motor 2, and a controller 4 that controls drive of the motor 2.
  • the term “axial direction” simply means the direction along the rotation axis direction of the rotation axis 31 of the motor 2.
  • the term “circumferential direction” simply means the circumferential direction of the rotating shaft 31.
  • the term "diametrically” simply means the radial direction of the rotating shaft 31. Further, in the “axial direction”, the one end side of the rotating shaft 31 (the side where the arrow points to D1 in FIGS. 2 and 3) is referred to as the "first direction”, and the other end side of the rotating shaft 31 (FIG. 2 and 2). The side where the arrow points to D2 in FIG. 3) is referred to as the "second direction”.
  • the motor 2 includes a motor case 5, a substantially cylindrical stator 8 housed in the motor case 5, a rotor 9 arranged radially inside the stator 8 and rotatably provided with respect to the stator 8. To prepare for.
  • the motor 2 of the present embodiment is a so-called brushless motor that does not require a brush to supply electric power to the stator 8.
  • the motor case 5 is made of a material having excellent heat dissipation such as an aluminum alloy.
  • the motor case 5 includes a first motor case (frame) 6 configured so as to be divisible in the axial direction, and a second motor case 7.
  • the first motor case 6 and the second motor case 7 are each formed in a bottomed cylindrical shape.
  • the first motor case 6 is integrally molded with the gear case 40 so that the bottom portion 10 is connected to the gear case 40 of the deceleration unit 3.
  • the first motor case 6 and the gear case 40 are formed into a predetermined shape by casting and molding a molten aluminum alloy or the like.
  • a through hole through which the rotation shaft 31 of the motor 2 can be inserted is formed at substantially the center of the bottom portion 10 in the radial direction.
  • the motor case 5 and the gear case 40 form the casing of the motor device 1.
  • outer flange portions 16 and 17 projecting outward in the radial direction are formed in the openings 6a and 7a of the first motor case 6 and the second motor case 7, respectively.
  • the motor case 5 has an internal space formed by abutting the outer flange portions 16 and 17 against each other.
  • a stator 8 and a rotor 9 are arranged in the internal space of the motor case 5.
  • the stator 8 is press-fitted and fixed to a stepped portion (first, second, and third core receiving portions 71, 72, 73 (see FIG. 5) described later) formed on the inner peripheral wall 12 of the first motor case 6 and is fixed to the rotor. It is arranged along the outer circumference of 9.
  • the detailed structure of the first motor case 6 will be described later.
  • FIG. 3 is a perspective view in which the second motor case 7 is removed from the motor 2.
  • FIG. 4 is a plan view of the stator 8 as viewed from the axial direction.
  • the stator 8 includes a stator core 20 made of laminated steel plates (electromagnetic steel plates) and a plurality of coils 27 wound around the stator core 20.
  • the stator core 20 includes an annular core main body 21, a plurality of (for example, six in the present embodiment) teeth 22 protruding inward in the radial direction from the inner peripheral portion of the core main body 21, and a core main body 21.
  • the manufacturing error absorbing unit 23 absorbs manufacturing errors between the motor case 5 and the stator 8.
  • the manufacturing error absorbing portion 23 is a tongue piece that is made flexible in the radial direction by cutting off a part of the outer peripheral portion of the core main body portion 21.
  • the manufacturing error absorbing portion 23 is arranged on an extension line of the teeth 22 in the radial direction. Further, the manufacturing error absorbing portion 23 is provided on the inner circumference (that is, inside in the radial direction) of the outermost diameter of the core main body portion 21 (specifically, the outer peripheral edge 21a of the core main body portion 21).
  • the manufacturing error absorbing portion 23 is arranged on the extension line of the teeth 22 in the radial direction. This is because the target strength is increased and it is difficult to deform in the radial direction at the place where the teeth 22 are provided. Further, by arranging the manufacturing error absorbing portion 23 on the extension line of the teeth 22 in the radial direction, the magnetic path formed by the core main body portion 21 is not obstructed. Details of this will be described later.
  • the three manufacturing error absorbing sections 23 provided at intervals of 120 ° in the circumferential direction are supported by the first motor case 6 in the radial direction and also have a shaft. It is also supported in the direction.
  • the three manufacturing error absorbing units 23 supported by the first motor case 6 will be described as the first manufacturing error absorbing unit 23A, the second manufacturing error absorbing unit 23B, and the third manufacturing error absorbing unit 23C.
  • Two fastening portions 24 are provided so as to face each other in the radial direction about the rotation axis (axis center C1) of the rotation shaft 31.
  • the two fastening portions 24 are provided on the outer periphery (that is, radially outside) of the outermost diameter of the core main body portion 21 (specifically, the outer peripheral edge 21a of the core main body portion 21).
  • One of the two fastening portions 24 is arranged side by side with the first manufacturing error absorbing portion 23A in the circumferential direction.
  • the first fastening portion 24A one fastening portion 24 arranged side by side with the first manufacturing error absorbing portion 23A in the circumferential direction
  • one fastening portion 24 provided between the second manufacturing error absorbing portion 23B and the third manufacturing error absorbing portion 23C in the circumferential direction will be described as the second fastening portion 24B.
  • the first fastening portion 24A and the second fastening portion 24B are each formed with a mounting hole (an example of a fixing hole in the claim) 24a penetrating in the axial direction.
  • a fastening screw (an example of the fixing member in the claim) 28 is inserted into each mounting hole 24a.
  • the first fastening portion 24A and the second fastening portion 24B have a rotation axis 31 rather than a line (tangent line C5) perpendicular to the rotation axis (axis center C4) of the output shaft 48 among the tangent lines of the outer peripheral edge 21a of the core main body portion 21. It is placed on the side. Further, the first fastening portion 24A and the second fastening portion 24B rotate more than the line (tangent line C6) parallel to the rotation axis (axis center C4) of the output shaft 48 among the tangent lines of the outer peripheral edge 21a of the core main body portion 21. It is arranged on the shaft 31 side.
  • the fastening portions 24A and 24B can be prevented from protruding from the outer surface of the motor device 1 in the directions perpendicular to and parallel to the rotation axis (axis center C4) of the output shaft 48, so that the motor device 1 can be miniaturized.
  • the inner peripheral surface of the core main body 21 and each tooth 22 are covered with a resin insulator 26.
  • the coil 27 is wound around the corresponding predetermined teeth 22 from above the insulator 26.
  • Each coil 27 generates a magnetic field for rotating the rotor 9 by feeding power from the controller 4.
  • the core body 21 forms an annular magnetic path. At this time, a magnetic path is formed in an arc shape when viewed from the axial direction across the adjacent teeth 22 in the circumferential direction. Therefore, in the outer peripheral portion of the core main body portion 21, magnetic flux is hardly formed on the extension line of the teeth 22 in the radial direction. Therefore, the manufacturing error absorbing unit 23 does not obstruct the magnetic path.
  • the rotor 9 is rotatably arranged inside the stator 8 via a minute gap, and rotates in response to the magnetic field of the stator 8.
  • the rotor 9 includes a rotary shaft 31, a substantially cylindrical rotor core 32 having a shaft core hole 69 in which the rotary shaft 31 is press-fitted and fixed in the inner peripheral portion, and four permanent magnets 33 assembled to the outer peripheral portion of the rotor core 32. (See FIGS. 3, 5, 6, 6 and the like).
  • the rotating shaft 31 is integrally formed with the worm shaft 44 constituting the deceleration unit 3.
  • the worm shaft 44 is not limited to this, and may be formed separately from the rotating shaft 31 and connected to the end portion of the rotating shaft 31.
  • the rotary shaft 31 and the worm shaft 44 are rotatably supported by the gear case 40 (casing) via bearings 46 and 47.
  • the rotation shaft 31 and the worm shaft 44 rotate around the rotation axis (axis center C1).
  • the permanent magnet 33 for example, a ferrite magnet is used.
  • the permanent magnet 33 is not limited to this, and neodymium bond magnets, neodymium sintered magnets, and the like can also be applied.
  • the deceleration unit 3 includes a gear case 40 integrated with the motor case 5 and a deceleration mechanism 41 housed in the gear case 40.
  • the gear case 40 is made of a metal material having excellent heat dissipation such as an aluminum alloy.
  • the gear case 40 is formed in a box shape having an opening 40a on one surface.
  • the gear case 40 has a gear accommodating portion 42 that internally accommodates the reduction mechanism 41. Further, on the side wall 40b of the gear case 40, an opening 43 for communicating the through hole of the first motor case 6 and the gear accommodating portion 42 is formed at a position where the first motor case 6 is integrally formed.
  • a bearing boss 49 having a substantially cylindrical shape is projected from the bottom wall 40c of the gear case 40.
  • the bearing boss 49 is for rotatably supporting the output shaft 48 of the reduction mechanism 41, and a slide bearing (not shown) is arranged on the inner peripheral side.
  • An O-ring (not shown) is mounted inside the tip of the bearing boss 49.
  • a plurality of ribs 52 for ensuring rigidity are provided on the outer peripheral surface of the bearing boss 49.
  • the reduction mechanism 41 housed in the gear accommodating portion 42 is composed of a worm shaft 44 and a worm wheel 45 meshed with the worm shaft 44. Both ends of the worm shaft 44 in the axial direction are rotatably supported by the gear case 40 via bearings 46 and 47.
  • the worm shaft 44 is provided coaxially and integrally with the rotating shaft 31 of the motor 2.
  • the output shaft 48 of the speed reduction mechanism 41 is coaxially and integrally provided on the worm wheel 45.
  • the worm wheel 45 and the output shaft 48 are arranged so that their rotation axes are substantially orthogonal to the rotation axis (axis center C1) of the worm shaft 44 (rotation axis 31 of the motor 2).
  • the output shaft 48 projects to the outside via the bearing boss 49 of the gear case 40.
  • a spline 48a that can be connected to a motor-driven target article is formed at the protruding tip of the output shaft 48.
  • the worm wheel 45 is provided with a sensor magnet (not shown). The position of this sensor magnet is detected by a magnetic detection element 61 provided in the controller 4, which will be described later. That is, the rotational position of the worm wheel 45 is detected by the magnetic detection element 61 of the controller 4.
  • the controller 4 has a controller board 62 on which the magnetic detection element 61 is mounted.
  • the controller board 62 is arranged in the opening 40a of the gear case 40 so that the magnetic detection element 61 faces the sensor magnet (not shown) of the worm wheel 45.
  • the opening 40a of the gear case 40 is closed by the cover 63.
  • the controller board 62 is connected to the terminal portions of a plurality of coils 27 drawn out from the stator core 20. Further, the terminal of the connector 11 (see FIG. 1) provided on the cover 63 is electrically connected to the controller board 62.
  • the controller board 62 includes a power module (not shown) including a switching element such as a FET (Field Effect Transistor) that controls the drive voltage supplied to the coil 27, and a voltage.
  • a capacitor (not shown) for smoothing is mounted.
  • FIG. 5 is a plan view of the first motor case 6 as viewed from the axial direction of the rotating shaft 31.
  • FIG. 6 is a perspective view showing a first fastening receiving portion 81 and a first core receiving portion 71 of the first motor case 6.
  • a storage space opened by the opening 6a is formed by the bottom portion 10 and the inner peripheral wall 12.
  • the inner peripheral wall 12 is formed in a circular shape centered on the axis C1.
  • the first motor case 6 corresponds to a plurality of core receiving portions 71, 72, 73 formed by forming a step portion near the bottom 10 of the inner peripheral wall 12, and each core receiving portion 71, 72, 73 of the inner peripheral wall 12.
  • a plurality of core receiving portions 74, 75, 76 provided at the locations, a plurality of mounting seat portions 77, 78 on which the fastening portion 24 of the stator 8 is mounted, and a plurality of fastening receiving portions (fixed receiving portion in claim).
  • core receiving portions an example of the core receiving portion in the claim
  • the first core receiving portion 71 and the second core Three receiving portions 72 and a third core receiving portion 73 are exemplified, but the number may be arbitrarily selected.
  • the plurality of core receiving portions 74, 75, 76 of the inner peripheral wall 12 three of the fourth core receiving portion 74, the fifth core receiving portion 75, and the sixth core receiving portion 76 are exemplified in the embodiment. , The number may be arbitrarily selected.
  • the plurality of mounting seats 77 and 78 in the embodiment, two of the first mounting seat 77 and the second mounting seat 78 are exemplified, but the number may be arbitrarily selected.
  • the plurality of fastening receiving portions 81 and 82 two of the first fastening receiving portion 81 and the second fastening receiving portion 82 are exemplified in the embodiment, but the number may be arbitrarily selected.
  • the number of fastening screws 28 can be reduced to two, and the number of parts can be reduced.
  • each core receiving portion 71, 72, 73 is preferably formed by cutting because high dimensional accuracy in the axial direction is required. If the core receiving portions 71, 72, 73 are provided on the mounting seat portions 77, 78, the core receiving portions 71, 72 cannot be cut at the same time with one tool. Therefore, in the present embodiment, the core receiving portions 71, 72, and 73 are provided radially inside the mounting seat portions 77 and 78. As a result, the core receiving portions 71 and 72 can be cut simultaneously with one tool, so that the core receiving portions 71, 72 and 73 can be formed with high accuracy.
  • the stator core 20 can be miniaturized. Specifically, as shown in FIG. 4, the stator core 20 has a direction perpendicular to the rotation axis (axis C4) of the output shaft 48 (direction along the tangent line C5) and parallel to the direction (direction along the tangent line C6). The dimensions can be reduced.
  • a feeding opening 84 is formed in the bottom portion 10 of the first motor case 6.
  • a feeding portion (not shown) for feeding the stator 8 is arranged in the feeding opening 84.
  • the first core receiving portion 71, the second core receiving portion 72, and the third core receiving portion 73 are provided on the inner peripheral wall 12 avoiding the feeding opening 84, and are provided at three locations at intervals of 120 ° in the circumferential direction. Have been placed. That is, the first core receiving portion 71 to the third core receiving portion 73 are arranged so as to avoid the feeding portion (not shown).
  • the first core receiving portion 71, the second core receiving portion 72, and the third core receiving portion 73 project radially inward from the inner peripheral wall 12, and each support surface facing the opening 6a is on the axis C. It is formed (processed) with high accuracy so that it is orthogonal to the other.
  • the first manufacturing error absorbing portion 23A, the second manufacturing error absorbing portion 23B, and the third manufacturing error absorbing portion 23B of the stator 8 are provided on each support surface of the first core receiving portion 71, the second core receiving portion 72, and the third core receiving portion 73.
  • the end portion of the manufacturing error absorbing portion 23C (see FIG. 4) in the axial direction is abutted (supported) in the axial direction from the opening 6a side.
  • the 4th core receiving portion 74, the 5th core receiving portion 75, and the 6th core receiving portion 76 are opened from the support surfaces of the 1st core receiving portion 71, the 2nd core receiving portion 72, and the 3rd core receiving portion 73. It becomes a shape protruding toward the portion 6a.
  • the first manufacturing error absorbing portion 23A, the first manufacturing error absorbing portion 23A of the stator 8 is provided on each support surface facing inward in the radial direction. 2
  • the radial end of the manufacturing error absorbing section 23B and the third manufacturing error absorbing section 23C is abutted (supported) in the radial direction.
  • the first core receiving portion 71 and the fourth core receiving portion 74, the second core receiving portion 72 and the fifth core receiving portion 75, and the third core receiving portion 73 and the sixth core receiving portion 76 are located at the same positions in the circumferential direction. It is provided in. Further, the first core receiving portion 71 and the second core receiving portion 72 are arranged adjacent to both sides in the circumferential direction of the feeding opening 84, and the third core receiving portion 73 feeds the rotating shaft 31 (axis center C1). It is arranged on the opposite side of the opening 84.
  • the core receiving portions 71, 72, 73 and the core receiving portions 74, 75, 76 are arranged at intervals of 120 ° in the circumferential direction, so that the stator core 20 can be supported in a well-balanced manner.
  • the first mounting seat portion 77 and the second mounting seat portion 78 project radially outward from the inner peripheral wall 12 so as to correspond to the fastening portion 24 of the stator 8. Further, the first mounting seat portion 77 and the second mounting seat portion 78 are arranged radially outside the first core receiving portion 71, the second core receiving portion 72, and the third core receiving portion 73. That is, the first mounting seat portion 77 and the second mounting seat portion 78 are spaced by 180 ° in the circumferential direction so as to face each other in the radial direction about the rotation axis (axis center C1) of the first motor case 6. It is provided.
  • the first mounting seat portion 77 and the second mounting seat portion 78 are each provided with a screw hole (an example of a fixed hole in the claim) 86 extending in the axial direction.
  • a screw portion 28a (see FIG. 3) of a fastening screw 28 for fixing the stator 8 to the first motor case 6 is screwed into the screw hole 86.
  • the first mounting seat portion 77 is provided side by side with the first core receiving portion 71 in the circumferential direction so as to correspond to the first fastening portion 24A of the stator 8. That is, the first mounting seat portion 77 is provided in the vicinity of the first core receiving portion 71 and the fourth core receiving portion 74 in the circumferential direction and the radial direction.
  • the second mounting seat 78 has a second core receiving portion 72 and a fifth core receiving portion 75, and a third core receiving portion 73 and a sixth in the circumferential direction so as to correspond to the second fastening portion 24B of the stator 8. It is provided between the core receiving portion 76 and the core receiving portion 76.
  • the first fastening receiving portion 81 and the second fastening receiving portion 82 are provided on the first mounting seat portion 77 and the second mounting seat portion 78, respectively. That is, the first fastening receiving portion 81 and the second fastening receiving portion 82 are provided at intervals of 180 ° in the circumferential direction so as to face each other with respect to the axial center C1 of the stator 8. Further, the first fastening receiving portion 81 and the second fastening receiving portion 82 are provided on the outer periphery (that is, radially outside) of the arc C3 passing through the center C2 of the screw hole 86 with the axial center C1 of the stator 8 as the center. There is.
  • FIG. 7 is a conceptual diagram in which the stator 8 is fastened and fixed to the first motor case 6 by the fastening screw 28.
  • FIG. 8 is an enlarged conceptual diagram of part VIII of FIG.
  • the first fastening receiving portion 81 and the second fastening receiving portion 82 are formed in a substantially arc shape when viewed from the axial direction. That is, the outer periphery of the first fastening receiving portion 81 and the second fastening receiving portion 82 is formed in a substantially arc shape along the outer periphery of the first mounting seat portion 77 and the second mounting seat portion 78, respectively. Further, the inner circumferences of the first fastening receiving portion 81 and the second fastening receiving portion 82 are each formed in an arc shape along the screw hole 86.
  • both ends of the first fastening receiving portion 81 and the second fastening receiving portion 82 in the longitudinal direction when viewed from the axial direction are formed linearly along the arc C3.
  • the first fastening receiving portion 81 and the second fastening receiving portion 82 have a rectangular cross-sectional shape along the axial direction.
  • the receiving surfaces (upper end surfaces) 81a and 82a of the first fastening receiving portion 81 and the second fastening receiving portion 82 are formed flat.
  • the receiving surfaces 81a and 82a of the first fastening receiving portion 81 and the second fastening receiving portion 82 are relatively large.
  • the first fastening receiving portion 81 and the second fastening receiving portion 82 are provided at positions overlapping with the head portion 28b of the fastening screw 28 in the axial direction.
  • the height in the axial direction from the bottom 10 of each support surface of the first core receiving portion 71, the second core receiving portion 72, and the third core receiving portion 73 is the bottom portion of the first mounting seat portion 77 and the second mounting seat portion 78. Higher than the axial height from 10. That is, in other words, the support surfaces of the first core receiving portion 71, the second core receiving portion 72, and the third core receiving portion 73, and the receiving surfaces of the first fastening receiving portion 81 and the second fastening receiving portion 82.
  • the 81a and 82a project in the axial direction from the first mounting seat portion 77 and the second mounting seat portion 78 in the direction of the stator 8 (core main body portion 21, see FIG. 7) (that is, in the direction of the opening 6a). ..
  • the positions of the receiving surfaces 81a and 82a of the first fastening receiving portion 81 and the second fastening receiving portion 82 are, for example, ⁇ 0.1 mm to 0.3 mm with respect to the supporting surfaces of the core receiving portions 71, 72, 73. In position. However, the receiving surfaces 81a and 82a of the first fastening receiving portion 81 and the second fastening receiving portion 82 with respect to the supporting surfaces of the core receiving portions 71, 72 and 73 are not limited to this.
  • each receiving surface 81a, 82a By setting the protrusion amount of each receiving surface 81a, 82a with respect to the supporting surface of each core receiving portion 71, 72, 73 to 0.3 mm or less, the tightening torque of the fastening screw 28 causes the core main body portion 21 of the stator 8 to be formed.
  • the support surfaces of the core receiving portions 71, 72, and 73 can be brought into contact with each other.
  • stator 8 As shown in FIGS. 3 to 5 and 7, when assembling the stator 8, the stator 8 is first arranged in the accommodation space through the opening 6a of the first motor case 6.
  • the stator 8 is provided with a first manufacturing error absorbing section 23A, a second manufacturing error absorbing section 23B (see FIG. 4), and a third manufacturing error absorbing section 23C.
  • the first core receiving unit 71, the second core receiving unit 72, and the third core receiving unit 73 have the first manufacturing error absorbing unit 23A, the second manufacturing error absorbing unit 23B, and the third manufacturing error absorbing unit 23C in the axial direction. Receive. That is, the first manufacturing error absorbing section 23A, the second manufacturing error absorbing section 23B, and the third manufacturing error absorbing section 23C are formed by the first core receiving section 71, the second core receiving section 72, and the third core receiving section 73. Supported in the axial direction.
  • first manufacturing error absorbing section 23A, the second manufacturing error absorbing section 23B, and the third manufacturing error absorbing section 23C are attached to the fourth core receiving section 74, the fifth core receiving section 75, and the sixth core receiving section 76. It is supported in the form of tension in the radial direction.
  • the receiving surfaces 81a and 82a of the first fastening receiving portion 81 and the second fastening receiving portion 82 receive the first fastening portion 24A and the second fastening portion 24B of the stator 8 in the axial direction. That is, the first fastening portion 24A and the second fastening portion 24B of the stator 8 are axially supported by the receiving surfaces 81a and 82a of the first fastening receiving portion 81 and the second fastening receiving portion 82.
  • the fastening screw 28 is inserted into each of the screw holes 86 of the first mounting seat portion 77 and the second mounting seat portion 78 from above the first mounting seat portion 77 and the second mounting seat portion 78. .. Then, the screw portion 28a of the fastening screw 28 is tightened into the screw holes 86 of the respective mounting seat portions 77 and 78. At this time, the first fastening portion 24A and the second fastening portion 24B fastened and fixed by the fastening screw 28 are received by the receiving surfaces 81a and 82a of the first fastening receiving portion 81 and the second fastening receiving portion 82.
  • the stator 8 is axially supported by the first core receiving portion 71, the second core receiving portion 72, and the third core receiving portion 73, and the fourth core receiving portion 74, the fifth core receiving portion 75, and the like. And, it is fastened and fixed to the first motor case 6 in a state of being supported in the radial direction by the sixth core receiving portion 76.
  • the rotor 9 is rotatably arranged inside the stator 8 in the radial direction through a minute gap.
  • the rotor 9 rotates in response to the rotating magnetic field formed by the stator 8.
  • the end portion (one end portion) of the rotating shaft 31 opposite to the worm shaft 44 side is press-fitted (fitted) into the shaft core hole 69 of the rotor core 32.
  • the rotor core 32 rotates, so that the rotating shaft 31 is rotated integrally with the rotor core 32.
  • the output shaft 48 rotates via the worm shaft 44 and the worm wheel 45.
  • the tightening force F1 by the fastening screw 28 can be received by the first fastening receiving portion 81 and the second fastening receiving portion 82 via the first fastening portion 24A and the second fastening portion 24B.
  • the tightening force F1 of the fastening screw 28 causes the stator 8 to float in the axial direction with the first core receiving portion 71, the second core receiving portion 72, and the third core receiving portion 73 as fulcrums. It is possible to suppress the rise and reduce the deformation of the stator 8.
  • the inclination of the stator 8 can be suppressed, and the inclination direction of the stator 8 can be further controlled.
  • the roundness of the inner diameter of the stator 8 can be satisfactorily secured, and the assembly accuracy of the motor 2 (see FIG. 2) can be improved. Therefore, the operating noise of the motor 2 can be reduced, the air gap between the stator 8 and the rotor 9 can be easily secured, and the interference between the stator 8 and the rotor 9 can be prevented.
  • first fastening receiving portion 81 and the second fastening receiving portion 82 are provided on the outer periphery (that is, radially outside) of the arc C3 passing through the center C2 of the screw hole 86 with the axial center C1 of the stator 8 as the center. There is. Therefore, in the radial direction with respect to the fastening screw 28, the fastening screw 28 is on the opposite side of the first core receiving portion 71, the second core receiving portion 72, and the third core receiving portion 73 (particularly, the first core receiving portion 71). Can receive a part of the tightening force F1.
  • first fastening receiving portion 81 and the second fastening receiving portion 82 are provided at positions where they overlap with the head portion 28b of the fastening screw 28 in the axial direction. Therefore, the tightening force F1 of the fastening screw 28 can be efficiently received by the first fastening receiving portion 81 and the second fastening receiving portion 82. As a result, the radial center portion of the stator 8 is deformed to be lifted in the axial direction with the first core receiving portion 71, the second core receiving portion 72, and the third core receiving portion 73 as fulcrums due to the tightening force F1 of the fastening screw 28. It can be suitably suppressed.
  • first fastening receiving portion 81 and the second fastening receiving portion 82 are provided so as to face each other with the axis C1 of the first motor case 6 as the center. As a result, the tightening force F1 by the fastening screw 28 can be received in a well-balanced manner by the first fastening receiving portion 81 and the second fastening receiving portion 82 on both sides of the stator 8.
  • first core receiving portions 71 are arranged side by side in the circumferential direction in one first fastening receiving portion 81.
  • the tightening force F1 of the fastening screw 28 received by the first fastening receiving portion 81 can be received by the first fastening receiving portion 81 and the first core receiving portion 71 closest to the first fastening receiving portion 81.
  • the tightening force F1 of the fastening screw 28 can be received by the first fastening receiving portion 81 and the first core receiving portion 71 located on both sides of the fastening screw 28 (mounting hole 24a, screw hole 86). ..
  • the support surfaces of the first core receiving portion 71, the second core receiving portion 72, and the third core receiving portion 73, and the receiving surfaces 81a, 82a of the first fastening receiving portion 81 and the second fastening receiving portion 82 respectively. Projects in the axial direction from the first mounting seat portion 77 and the second mounting seat portion 78 in the direction of the stator 8 (core main body portion 21). Therefore, when the core main body 21 is tightened to the first motor case 6 by the fastening screw 28, the portion of the core main body 21 that comes into contact with the first motor case 6 (the portion that can be received by the first motor case 6) is designated. , Can be reliably arranged in a well-balanced manner in the circumferential direction. Therefore, the load applied to the core main body 21 can be distributed in a well-balanced manner by the tightening force F1 of the fastening screw 28.
  • first core receiving portion 71, the second core receiving portion 72, and the third core receiving portion 73 are arranged at three locations with an interval of 120 ° in the circumferential direction.
  • first core receiving unit 71, the second core receiving unit 72, and the third core receiving unit 73 include the first manufacturing error absorbing unit 23A, the second manufacturing error absorbing unit 23B, and the second manufacturing error absorbing unit 23B of the stator 8. 3
  • the manufacturing error absorbing unit 23C can be supported in a more balanced manner in the axial direction.
  • the first fastening receiving portion is set.
  • the positions of the receiving surfaces 81a and 82a of the 81 and the second fastening receiving portion 82 are, for example, ⁇ 0.1 mm to 0.3 mm with respect to the supporting surfaces of the core receiving portions 71, 72 and 73. Therefore, the tightening force F1 by the fastening screw 28 can be suitably received by the first fastening receiving portion 81 and the second fastening receiving portion 82 in the immediate vicinity of the place where the tightening force F1 is generated.
  • the radial center portion of the stator 8 is the first core receiving portion 71, the second core receiving portion 72, and the third core receiving portion 73 (particularly, the first core receiving portion 71) due to the tightening force F1 of the fastening screw 28. )
  • the deformation that rises in the axial direction can be more preferably suppressed.
  • first core receiving portion 71, the second core receiving portion 72, and the third core receiving portion 73 are arranged so as to avoid the feeding opening 84 (feeding portion). Therefore, the power feeding unit can be laid out (arranged) at the optimum position without being affected by the first core receiving unit 71, the second core receiving unit 72, and the third core receiving unit 73.
  • FIG. 9 is a plan view of the first motor case 100 of the comparative example as viewed from the axial direction.
  • FIG. 10 is a conceptual diagram in which the stator 8 is fastened and fixed to the first motor case 100 of the comparative example by the fastening screw 28.
  • FIG. 11 is a simulation diagram showing an exaggerated inclination (deformation) of the stator 8 fastened and fixed to the first motor case 100 of the comparative example by the fastening screw 28.
  • the first motor case 100 of the comparative example does not include the first fastening receiving portion 81 and the second fastening receiving portion 82 of the embodiment. Therefore, in the stator 8, it can be confirmed that the portion 21b of the teeth 22 corresponding to the teeth 22A of the annular core main body 21 is tilted relatively inward in the radial direction as shown by the arrow A. Further, it can be confirmed that the portion 21c of the teeth 22 corresponding to the teeth 22B is relatively largely inclined outward in the radial direction as shown by the arrow B.
  • FIG. 12 is a simulation diagram showing an exaggerated inclination (deformation) of the stator 8 fastened and fixed to the first motor case 6 of the embodiment by the fastening screw 28.
  • the first motor case 6 of the embodiment includes the first fastening receiving portion 81 and the second fastening receiving portion 82 of the embodiment.
  • the inclination of the portion corresponding to the plurality of (six in the embodiment) teeth 22 of the core main body 21 of the stator 8 is suppressed. That is, it can be confirmed that the inclination of the entire core main body portion 21 can be suppressed.
  • the core main body 21 is controlled in a well-balanced manner so that the inclination directions of the portions corresponding to the plurality of (six in the embodiment) teeth 22 do not vary. That is, the tilt direction of the entire core main body 21 can be controlled in a well-balanced manner.
  • FIG. 13 is a graph illustrating the inclination (mm) and inner diameter displacement (mm) of the stator 8 after fastening with respect to the stator 8 before fastening when the stator 8 is fastened to the first motor case 6 with the fastening screw 28. ..
  • the hatching portion G1 indicates an embodiment, and the hatching portion G2 indicates a range corresponding to the protrusion amount of the receiving surfaces 81a and 82a in the comparative example.
  • the vertical axis of the graph shown by the solid line indicates the inclination (mm) of the stator 8.
  • the inclination of the stator 8 is the radial displacement when the radial centers of the core main body 21 measured at a plurality of measurement points provided along the axial direction of the stator 8 are compared before and after fastening of the fastening screw 28.
  • the vertical axis is the axis of the output shaft 48 (axis center C4) with the inclination toward the gear case 40 + in the axial direction of the output shaft 48 (axis center C4) with the radial center of the core main body 21 before fastening as the origin.
  • the inclination toward the cover 63 side in the direction is shown as-.
  • the horizontal axis indicates the amount of protrusion of the receiving surfaces 81a, 82a of the first fastening receiving portion 81 and the second fastening receiving portion 82 with respect to the supporting surfaces of the core receiving portions 71, 72, 73.
  • the vertical axis of the graph shown by the dotted line indicates the inner diameter displacement (mm) of the stator 8.
  • the inner diameter displacement of the stator 8 is the amount of displacement in the radial direction when the measurement points provided on the teeth 22 are compared before and after fastening the fastening screw 28.
  • the vertical axis indicates the displacement direction of the measurement point having the largest displacement among the measurement points as-and the opposite direction as +.
  • the horizontal axis indicates the amount of protrusion of the receiving surfaces 81a, 82a of the first fastening receiving portion 81 and the second fastening receiving portion 82 with respect to the supporting surfaces of the core receiving portions 71, 72, 73. In FIG. 13, only the data of the teeth 22A having the largest displacement amount among the teeth 22 is shown.
  • the protrusion amount of each of the receiving surfaces 81a and 82a is set to ⁇ 0.4 mm to 0 mm.
  • the inclination direction of the portion corresponding to the teeth 22A in the core main body 21 is biased inward in the radial direction as shown by the arrow A, and the displacement amount is large. Can be confirmed.
  • the protrusion amount of each of the receiving surfaces 81a and 82a is set to ⁇ 0.1 mm to 0.3 mm. In FIGS.
  • the inclination direction of the portion corresponding to the teeth 22A in the core main body 21 is controlled in a well-balanced manner inward and outward in the radial direction, and the inclination of the stator 8 and the displacement of the inner diameter displacement are controlled. It can be confirmed that the amount is kept small. As a result, the roundness of the inner diameter of the stator 8 can be satisfactorily secured, and the assembly accuracy of the motor 2 (see FIG. 2) can be improved.
  • FIG. 22 shows the sound pressure (dB (A)) at each frequency (Hz) of the operating sound of the motor device 1 in the embodiment and the comparative example of the present invention. Further, the graph shown by the solid line is the data of the embodiment, and the graph shown by the dotted line shows the data of the comparative example. In FIG. 22, it can be confirmed that the sound pressure of the motor device 1 of the embodiment is reduced particularly in the frequency band of 400 Hz as compared with the comparative example.
  • FIGS. 23A and 23B show the magnitude (dB) of the vibration of the motor device 1 in each frequency (Hz) of the embodiment and the comparative example of the present invention. Further, the graph shown by the solid line is the data of the embodiment, and the graph shown by the dotted line shows the data of the comparative example.
  • FIG. 23A shows data on radial vibrations of embodiments and comparative examples.
  • FIG. 23B shows data on axial vibrations of embodiments and comparative examples. In each of FIGS. 23A and 23B, it can be confirmed that the motor device 1 of the embodiment has reduced vibration especially in the frequency band of 200 Hz as compared with the comparative example.
  • the motor device when the motor device is arranged in the vehicle, there is a concern that the noise caused by the operating noise and vibration of the motor device propagates into the vehicle interior.
  • low-frequency sounds are more likely to propagate into the vehicle interior than high-frequency sounds. Therefore, when the embodiment of the present invention is mounted on a vehicle, the operating noise and vibration of the motor device 1 can be suppressed in a low frequency band, so that the propagation of the sound into the vehicle interior can be effectively suppressed.
  • FIG. 14 is a perspective view showing the first fastening receiving portion 110 of the first modification.
  • the outer circumference of the first fastening receiving portion 110 of the first modification is arcuate along the outer circumference of the first mounting seat portion 77, similarly to the first fastening receiving portion 81 of the embodiment. It is formed, and the inner circumference is formed in an arc shape along the screw hole 86.
  • both ends in the longitudinal direction of the first fastening receiving portion 110 when viewed from the axial direction are formed along a straight line extending radially outward from the center C2 of the screw hole 86 at a predetermined angle.
  • the fracture shape in the radial direction is formed into a quadrangle (rectangular shape), and the receiving surface 110a is formed flat.
  • FIG. 15 is a perspective view showing the first fastening receiving portion 111 of the second modification.
  • the outer periphery of the first fastening receiving portion 111 of the second modification is formed in a curved shape along the outer periphery of the first mounting seat portion 77, similarly to the first fastening receiving portion 81 of the embodiment.
  • the inner circumference of the first fastening receiving portion 110 is formed in a polygonal shape along the outer circumference.
  • one end of the first fastening receiving portion 110 in the longitudinal direction when viewed from the axial direction is formed along a straight line extending radially outward from the center C2 of the screw hole 86 at a predetermined angle. Has been done.
  • the other end of the first fastening receiving portion 110 in the longitudinal direction when viewed from the axial direction is formed at a position where the inner circumference and the outer circumference intersect.
  • the first fastening receiving portion 111 has a radial breaking shape formed into a quadrangle (rectangular shape) and the receiving surface 111a is formed flat, similarly to the first fastening receiving portion 81.
  • FIG. 16 is a conceptual diagram showing the first fastening receiving portion 112 of the third modification. As shown in FIG. 16, the first fastening receiving portion 112 of the third modification has a radial fracture shape formed into an arc shape.
  • FIG. 17 is a conceptual diagram showing the first fastening receiving portion 113 of the fourth modification. As shown in FIG. 17, the first fastening receiving portion 113 of the fourth modification has a triangular fracture shape in the radial direction.
  • FIG. 18 is a conceptual diagram showing the first fastening receiving portion 114 of the fifth modification. As shown in FIG. 18, the first fastening receiving portion 114 of the fifth modification has a trapezoidal fracture shape in the radial direction.
  • FIG. 19 is a conceptual diagram showing the first fastening receiving portion 115 of the sixth modification. As shown in FIG. 19, the first fastening receiving portion 115 of the sixth modification is formed in an arch-shaped semi-cylindrical shape with a radial fracture shape.
  • FIG. 20 is a conceptual diagram showing the first fastening receiving portion 116 of the seventh modification. As shown in FIG. 20, the first fastening receiving portion 116 of the seventh modification is formed in a home base shape having a pentagonal fracture shape in the radial direction.
  • FIG. 21 is a conceptual diagram showing the first fastening receiving portion 117 of the eighth modification.
  • the first fastening receiving portion 117 of the eighth modification has a convex radial fracture shape.
  • the tip of the first fastening receiving portion 117 may be formed in a convex curve.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes various modifications to the above-mentioned embodiment without departing from the spirit of the present invention.
  • the fastening screw 28 is exemplified as the fixing member, but the present invention is not limited to this. Any member may be used as long as it can fix the core main body 21 of the stator 8 to the first motor case 6.
  • a rivet or the like may be used instead of the fastening screw 28.
  • the motor device 1 is used as a drive source for a wiper device of a vehicle has been described, for example.
  • the present invention is not limited to this, and the above-mentioned motor device 1 can be applied to various electric devices.
  • Second fastening part (fixing part), 26 ... Insulator, 27 ... Coil, 28 ... Fastening screw (fixing member) ), 28a ... Threaded part, 28b ... Head, 31 ... Rotating shaft, 32 ... Rotor core, 33 ... Permanent magnet, 40 ... Gear case, 40a ... Opening, 40b ... Side wall, 40c ... Bottom wall, 41 ... Deceleration mechanism, 42 ... gear housing, 43 ... opening, 44 ... worm shaft, 45 ... worm wheel, 46, 47 ... bearing, 48 ...
  • 1st fastening receiving part (fixed receiving part), 81a, 82a, 110a, 111a ... receiving surface, 82 ... 2nd fastening receiving part (fixed receiving part), 84 ... Opening, 86 ... Screw hole (fixed hole), 100 ... First motor case, 110 ... First fastening receiving part (fastening receiving part), C1 ... Axial center, C2 ... Center of screw hole, C3 ... Arc

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Abstract

ステータの浮き上がりを抑えることにより、ステータの傾きを抑制し、さらにステータの傾き方向をコントロールできるモータを提供する。本発明に係るモータは、コイルが巻回され、ロータを回転させる回転磁界を形成するステータと、ステータを収納する第1モータケース6と、を備える。ステータは、環状の磁路を形成するコア本体部と、コア本体部の外周面から径方向外側に突出された締結部と、を有し、締結部は、ロータの回転軸線方向に沿って貫通形成され、第1モータケース6にステータを固定するための締結ねじが挿通される取付孔を有する。第1モータケース6は、コア本体部における回転軸線方向の端部を受ける第1~第3コア受部71~73と、締結部における回転軸線方向の端部を受ける第1、第2締結受部81,82と、を有する。

Description

モータ
 本発明は、モータに関するものである。
 車両のワイパー装置等に用いられるモータとして、コイルが巻回されたステータの径方向内側にロータが配置され、ステータ及びロータがフレームに収容されたものがある(例えば、特許文献1参照)。この種のモータのなかには、フレームに収容されたステータが、一対の締結ねじによって締め付けられた状態でフレームのコア受部に支持されるものがある。ステータは円環状のコア本体部を有し、このコア本体部の外周(すなわち、径方向外側)に、一対の締結ねじが配置されている。
特開2019-187132号公報
 しかしながら、コア本体部の外周に締結ねじを配置してこの締結ねじを締め付けると、コア受部を支点としてステータの径方向中央部が軸方向に浮き上がるように変形してしまう可能性があった。ステータの径方向中央部が浮き上がることにより、例えば、ステータが2つの締結ねじの2点間に対して交差する方向に傾き、ステータの内径真円度を確保することが難しい。このため、モータの作動音が悪化し、さらに、ロータとステータとが干渉してしまう可能性があった。
 そこで、本発明は、ステータの浮き上がりを抑えることにより、ステータの傾きを抑制し、さらにステータの傾き方向をコントロールできるモータを提供する。
 上記の課題を解決するために、本発明に係るモータは、コイルが巻回され、ロータを回転させる回転磁界を形成するステータと、前記ステータを収納するフレームと、を備え、前記ステータは、環状の磁路を形成するコア本体部と、前記コア本体部の外周面から径方向外側に突出された固定部と、を有し、前記固定部は、前記ロータの回転軸線方向に沿って貫通形成され、前記フレームに前記ステータを固定するための固定部材が挿通される固定孔を有し、前記フレームは、前記コア本体部における前記回転軸線方向の端部を受けるコア受部と、前記固定部における前記回転軸線方向の端部を受ける固定受部と、を有することを特徴とする。
 本発明によれば、ステータの浮き上がりを抑えることにより、ステータの傾きを抑制し、さらにステータの傾き方向をコントロールできる。
本発明の実施形態におけるモータ装置の斜視図。 図1のII-II線に沿う断面図。 本発明の実施形態におけるモータから第2モータケースを外した斜視図。 本発明の実施形態におけるステータを軸方向からみた平面図。 本発明の実施形態における第1モータケースを回転軸の軸方向からみた平面図。 本発明の実施形態における第1モータケースの第1締結受部及び第1コア受部を示す斜視図。 本発明の実施形態における第1モータケースに、締結ねじによってステータを締結固定した概念図。 図7のVIII部を拡大した概念図。 比較例の第1モータケースを軸方向からみた平面図。 比較例の第1モータケースに、締結ねじによってステータを締結固定した概念図。 比較例の第1モータケースに、締結ねじによって締結固定したステータの傾きを誇張して示したシミュレーション図。 本発明の実施形態における第1モータケースに、締結ねじによって締結したステータの傾きを誇張して示したシミュレーション図。 本発明の実施形態及び比較例におけるステータの傾き及び内径変位を説明するグラフ。 本発明の実施形態における第1変形例の第1締結受部を示す斜視図。 本発明の実施形態における第2変形例の第1締結受部を示す斜視図。 本発明の実施形態における第3変形例の第1締結受部を示す概念図。 本発明の実施形態における第4変形例の第1締結受部を示す概念図。 本発明の実施形態における第5変形例の第1締結受部を示す概念図。 本発明の実施形態における第6変形例の第1締結受部を示す概念図。 本発明の実施形態における第7変形例の第1締結受部を示す概念図。 本発明の実施形態における第8変形例の第1締結受部を示す概念図。 本発明の実施形態及び比較例におけるモータ装置の作動音の大きさを説明するグラフ。 本発明の実施形態及び比較例におけるモータ装置の振動の大きさを説明するグラフ。 本発明の実施形態及び比較例におけるモータ装置の振動の大きさを説明するグラフ。
 次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
<モータ装置>
 図1は車両に用いられるモータ装置1の斜視図である。図2は、図1のII-II線に沿う断面図である。
 モータ装置1は、例えば、車両のワイパー装置の駆動源として用いられる。図1,図2に示すように、モータ装置1は、モータ2と、モータ2の回転を減速して出力する減速部3と、モータ2の駆動制御を行うコントローラ4と、を備える。
 なお、以下の説明において、単に「軸方向」と言う場合は、モータ2の回転軸31の回転軸線方向に沿う方向を意味するものとする。単に「周方向」と言う場合は、回転軸31の周方向を意味するものとする。単に「径方向」と言う場合は、回転軸31の径方向を意味するものとする。また、「軸方向」において、回転軸31の一端部側(図2,図3において矢印がD1を指す側)を「第1方向」と言い、回転軸31の他端部側(図2,図3において矢印がD2を指す側)を「第2方向」と言う。
<モータ>
 モータ2は、モータケース5と、モータケース5内に収納された略円筒状のステータ8と、ステータ8の径方向内側に配置され、ステータ8に対して回転可能に設けられたロータ9と、を備える。本実施形態のモータ2は、ステータ8に電力を供給する際にブラシを必要としない、いわゆるブラシレスモータである。
 モータケース5は、アルミニウム合金等の放熱性に優れた材料によって形成されている。モータケース5は、軸方向で分割可能に構成された第1モータケース(フレーム)6と、第2モータケース7と、からなる。第1モータケース6と第2モータケース7は、それぞれ有底円筒状に形成されている。
 第1モータケース6は、底部10が減速部3のギヤケース40と接続されるように、当該ギヤケース40と一体成形されている。第1モータケース6及びギヤケース40は、溶融したアルミニウム合金等を鋳造成形等することで所定形状に形成されている。底部10の径方向略中央には、モータ2の回転軸31を挿通可能な貫通孔が形成されている。なお、本実施形態では、モータケース5とギヤケース40がモータ装置1のケーシングを構成している。
 また、第1モータケース6と第2モータケース7の各開口部6a,7aには、径方向外側に向かって張り出す外フランジ部16,17がそれぞれ形成されている。モータケース5は、外フランジ部16,17同士を突き合わせて内部空間が形成されている。モータケース5の内部空間には、ステータ8とロータ9が配置されている。ステータ8は、第1モータケース6の内周壁12に形成された段差部(後述する第1、第2、第3コア受部71,72,73(図5参照))に圧入固定され、ロータ9の外周に沿って配置されている。
 第1モータケース6の詳細構造については後述する。
<ステータ>
 図3は、モータ2から第2モータケース7を外した斜視図である。図4は、ステータ8を軸方向からみた平面図である。
 図2から図4に示すように、ステータ8は、積層した鋼板(電磁鋼板)からなるステータコア20と、ステータコア20に巻回される複数のコイル27と、を備える。ステータコア20は、円環状のコア本体部21と、コア本体部21の内周部から径方向内側に向かって突出する複数(例えば、本実施形態では6つ)のティース22と、コア本体部21の外周部に形成された複数(例えば、本実施形態では6つ)の製造誤差吸収部23、及び複数(例えば、本実施形態では2つ)の締結部(請求項における固定部の一例)24と、を有する。
 製造誤差吸収部23は、モータケース5とステータ8との製造誤差を吸収するものである。製造誤差吸収部23は、コア本体部21の外周部の一部を切除して径方向に可撓可能とした舌片である。製造誤差吸収部23は、径方向でティース22の延長線上に配置されている。また、製造誤差吸収部23は、コア本体部21の最外径(具体的には、コア本体部21の外周縁21a)よりも内周(すなわち、径方向内側)に設けられている。
 このような構成のもと、モータケース5内にステータ8を配置する際、モータケース5やステータ8の製造誤差によってステータ8に無理な応力がかかってしまうことが防止される。すなわち、モータケース5へのステータ8への当たりが強くなってしまう場合、製造誤差吸収部23が弾性的に撓むことによりステータ8に無理な応力がかかってしまうことが防止される。また、製造誤差吸収部23は、弾性的に撓むことによりモータケース5に対して突っ張るので、モータケース5内にステータ8を径方向で支持させる役割も有する。
 コア本体部21の外周部において、径方向でティース22の延長線上に製造誤差吸収部23が配置されたのは、ステータ8は、ティース22が設けられている箇所では径方向への外力に対する機械的強度が高まり、このティース22が設けられている箇所で径方向に変形しにくいからである。また、径方向でティース22の延長線上に製造誤差吸収部23を配置することにより、コア本体部21で形成される磁路を阻害しない。このことについての詳細は後述する。
 ここで、6つの製造誤差吸収部23のうち、周方向へ120°の間隔をあけて設けられた3つの製造誤差吸収部23は、第1モータケース6に径方向において支持される他、軸方向においても支持される。以下、第1モータケース6に支持される3つの製造誤差吸収部23を、第1製造誤差吸収部23A、第2製造誤差吸収部23B、及び第3製造誤差吸収部23Cとして説明する。
 締結部24は、回転軸31の回転軸線(軸心C1)を中心に径方向で対向するように2つ設けられている。2つの締結部24は、コア本体部21の最外径(具体的には、コア本体部21の外周縁21a)よりも外周(すなわち、径方向外側)に設けられている。2つの締結部24のうちの1つは、第1製造誤差吸収部23Aと周方向で並んで配置されている。以下、2つの締結部24のうち、第1製造誤差吸収部23Aと周方向で並んで配置された1つの締結部24を第1締結部24Aとして説明する。2つの締結部24のうち、周方向において第2製造誤差吸収部23Bと第3製造誤差吸収部23Cとの間に設けられた1つの締結部24を第2締結部24Bとして説明する。
 第1締結部24A及び第2締結部24Bには、軸方向に貫通する取付孔(請求項における固定孔の一例)24aがそれぞれ形成されている。各取付孔24aに、締結ねじ(請求項における固定部材の一例)28が挿通される。取付孔24aに挿通された締結ねじ28が第1モータケース6に螺合されることにより、2つの締結部24(すなわち、ステータ8)が第1モータケース6に締結固定される。
 第1締結部24A及び第2締結部24Bは、コア本体部21の外周縁21aの接線のうち、出力軸48の回転軸線(軸心C4)に垂直な線(接線C5)よりも回転軸31側に配置されている。また、第1締結部24A及び第2締結部24Bは、コア本体部21の外周縁21aの接線のうち、出力軸48の回転軸線(軸心C4)に平行な線(接線C6)よりも回転軸31側に配置されている。これにより、出力軸48の回転軸線(軸心C4)に垂直及び平行な方向において、各締結部24A、24Bがモータ装置1の外面から突出しないようにできるため、モータ装置1を小型化できる。
 コア本体部21の内周面と各ティース22は、樹脂製のインシュレータ26によって覆われている。コイル27は、インシュレータ26の上から対応する所定のティース22に巻回されている。各コイル27は、コントローラ4からの給電により、ロータ9を回転させるための磁界を生成する。コア本体部21は、円環状の磁路を形成する。このとき、周方向で隣り合うティース22間に渡って磁路が軸方向からみて弧状に形成される。このため、コア本体部21の外周部において、径方向でティース22の延長線上には磁束が殆ど形成されない。このため、製造誤差吸収部23が磁路を阻害することがない。
<ロータ>
 ロータ9は、ステータ8の径方向内側に微小隙間を介して回転自在に配置され、ステータ8の磁界を受けて回転する。ロータ9は、回転軸31と、内周部に回転軸31が圧入固定される軸芯孔69を有する略筒状のロータコア32と、ロータコア32の外周部に組付けられた4つの永久磁石33(図3,図5,図6等参照)と、を備える。
 回転軸31は、減速部3を構成するウォーム軸44と一体に形成されている。しかし、ウォーム軸44は、これに限るものではなく、回転軸31と別体に形成され、回転軸31の端部に連結されるものであっても良い。回転軸31とウォーム軸44は、ギヤケース40(ケーシング)に軸受46,47を介して回転自在に支持されている。回転軸31とウォーム軸44は、回転軸線(軸心C1)回りに回転する。なお、永久磁石33としては、例えば、フェライト磁石が用いられる。しかしながら、永久磁石33は、これに限るものではなく、ネオジムボンド磁石やネオジム焼結磁石等を適用することも可能である。
<減速部>
 減速部3は、モータケース5と一体化されたギヤケース40と、ギヤケース40内に収納された減速機構41と、を備える。ギヤケース40は、アルミニウム合金等の放熱性に優れた金属材料によって形成されている。ギヤケース40は、一面に開口部40aを有する箱状に形成されている。ギヤケース40は、減速機構41を内部に収容するギヤ収容部42を有する。また、ギヤケース40の側壁40bには、第1モータケース6が一体形成されている箇所に、第1モータケース6の貫通孔とギヤ収容部42を連通する開口部43が形成されている。
 ギヤケース40の底壁40cには、略円筒状の軸受ボス49が突設されている。軸受ボス49は、減速機構41の出力軸48を回転自在に支持するためのものであり、内周側に不図示の滑り軸受が配置されている。軸受ボス49の先端部内側には、不図示のOリングが装着されている。また、軸受ボス49の外周面には、剛性確保のための複数のリブ52が突設されている。
 ギヤ収容部42に収容された減速機構41は、ウォーム軸44と、ウォーム軸44に噛合されるウォームホイール45と、により構成されている。ウォーム軸44は、軸方向の両端部が軸受46,47を介してギヤケース40に回転可能に支持されている。ウォーム軸44は、モータ2の回転軸31と同軸に、かつ一体に設けられている。ウォームホイール45には、減速機構41の出力軸48が同軸に、かつ一体に設けられている。ウォームホイール45と出力軸48とは、これらの回転軸線が、ウォーム軸44(モータ2の回転軸31)の回転軸線(軸心C1)と略直交するように配置されている。出力軸48は、ギヤケース40の軸受ボス49を介して外部に突出している。出力軸48の突出した先端には、モータ駆動する対象物品と接続可能なスプライン48aが形成されている。
 また、ウォームホイール45には、不図示のセンサマグネットが設けられている。このセンサマグネットは、後述するコントローラ4に設けられた磁気検出素子61によって位置を検出される。つまり、ウォームホイール45の回転位置は、コントローラ4の磁気検出素子61によって検出される。
<コントローラ>
 コントローラ4は、磁気検出素子61が実装されたコントローラ基板62を有する。コントローラ基板62は、磁気検出素子61がウォームホイール45のセンサマグネット(不図示)に対向するように、ギヤケース40の開口部40a内に配置されている。ギヤケース40の開口部40aは、カバー63によって閉塞されている。
 コントローラ基板62には、ステータコア20から引き出された複数のコイル27の端末部が接続されている。また、コントローラ基板62には、カバー63に設けられたコネクタ11(図1参照)の端子が電気的に接続されている。コントローラ基板62には、磁気検出素子61の他に、コイル27に供給する駆動電圧を制御するFET(Field Effect Transistor:電界効果トランジスタ)等のスイッチング素子からなるパワーモジュール(不図示)や、電圧の平滑化を行うコンデンサ(不図示)等が実装されている。
<第1モータケースの詳細構造>
 図5は、第1モータケース6を回転軸31の軸方向からみた平面図である。図6は、第1モータケース6の第1締結受部81及び第1コア受部71を示す斜視図である。
 図5、図6に示すように、第1モータケース6は、底部10と内周壁12とによって、開口部6aで開口する収容空間が形成されている。内周壁12は、軸心C1を中心とする円形に形成されている。
 第1モータケース6は、内周壁12の底部10寄りに段差部を形成してなる複数のコア受部71,72,73と、内周壁12の各コア受部71,72,73に対応する箇所に設けられた複数のコア受部74,75,76と、ステータ8の締結部24が載置される複数の取付座部77,78、及び複数の締結受部(請求項における固定受部の一例)81,82と、を備える。
 内周壁12の底部10寄りに段差部を形成してなるコア受部(請求項におけるコア受部の一例)71,72,73として、本実施形態では、第1コア受部71、第2コア受部72、及び第3コア受部73の3つを例示するが、個数は任意に選択してもよい。また、内周壁12の複数のコア受部74,75,76として、実施形態では、第4コア受部74、第5コア受部75、及び第6コア受部76の3つを例示するが、個数は任意に選択してもよい。
 さらに、複数の取付座部77,78として、実施形態では、第1取付座部77、及び第2取付座部78の2つを例示するが、個数は任意に選択してもよい。また、複数の締結受部81,82として、実施形態では、第1締結受部81、及び第2締結受部82の2つを例示するが、個数は任意に選択してもよい。
 なお、本実施形態では、ステータコア20の軸方向一端は、各コア受部71,72、73の3点でバランスよく支持されるため、各締結受部81、82は最低限2つあればよい。この場合、締結ねじ28の数を2つにすることができ、部品点数を削減できる。
 ここで、各コア受部71、72、73は、軸方向における高い寸法精度が要求されるため、切削加工により形成されるのが好ましい。仮に各取付座部77、78に各コア受部71,72、73を設けた場合、各コア受部71,72を1つの工具で同時に切削することができない。そこで本実施形態では、各取付座部77、78よりも径方向内側に各コア受部71,72、73を設けている。これにより、各コア受部71,72を1つの工具で同時に切削できるため、各コア受部71、72、73を精度よく形成することができる。さらに、ステータコア20の径方向外側の部分であって各取付座部77、78以外の部分が不要となるため、ステータコア20を小型化することができる。具体的には、図4に示すように、出力軸48の回転軸線(軸心C4)に垂直な方向(接線C5に沿う方向)及び平行な方向(接線C6に沿う方向)において、ステータコア20の寸法を小さくできる。
 第1モータケース6の底部10には、給電開口部84が形成されている。給電開口部84には、ステータ8に給電する給電部(不図示)が配置される。
 第1コア受部71、第2コア受部72、及び第3コア受部73は、給電開口部84を避けて内周壁12に設けられ、周方向へ120°の間隔をあけて3箇所に配置されている。すなわち、第1コア受部71から第3コア受部73は、不図示の給電部を避けて配置されている。
 第1コア受部71、第2コア受部72、及び第3コア受部73は、内周壁12から径方向内側に向けて張り出され、開口部6aに対向する各支持面が軸線Cに対して直交するように精度よく形成(加工)されている。第1コア受部71、第2コア受部72、及び第3コア受部73の各支持面には、ステータ8の第1製造誤差吸収部23A、第2製造誤差吸収部23B、及び第3製造誤差吸収部23C(図4参照)のうち軸方向の端部が開口部6a側から軸方向において当接(支持)される。
 第4コア受部74、第5コア受部75、及び第6コア受部76は、第1コア受部71、第2コア受部72、及び第3コア受部73の各支持面から開口部6aに向けて突出された形になる。このような第4コア受部74、第5コア受部75、及び第6コア受部76のうち、径方向内側に対向する各支持面に、ステータ8の第1製造誤差吸収部23A、第2製造誤差吸収部23B、及び第3製造誤差吸収部23Cのうち径方向の端部が径方向において当接(支持)される。
 第1コア受部71と第4コア受部74、第2コア受部72と第5コア受部75、そして第3コア受部73と第6コア受部76は、それぞれ周方向で同じ位置に設けられている。また、第1コア受部71及び第2コア受部72は給電開口部84の周方向両側に隣接して配置され、第3コア受部73は回転軸31(軸心C1)に対して給電開口部84と反対側に配置されている。これにより、各コア受部71、72、73及び各コア受け部74,75,76は、それぞれ周方向で120°間隔に配置されているため、ステータコア20をバランスよく支持することができる。
 第1取付座部77及び第2取付座部78は、ステータ8の締結部24に対応するように、内周壁12から径方向外側に向けて突出されている。また、第1取付座部77及び第2取付座部78は、第1コア受部71、第2コア受部72、及び第3コア受部73よりも径方向外側に配置されている。すなわち、第1取付座部77及び第2取付座部78は、第1モータケース6の回転軸線(軸心C1)を中心に径方向で対向するように、周方向に180°の間隔をあけて設けられている。第1取付座部77及び第2取付座部78には、軸方向へ延びるねじ孔(請求項における被固定孔の一例)86がそれぞれ設けられている。
 ねじ孔86には、第1モータケース6にステータ8を固定するための締結ねじ28のねじ部28a(図3参照)が螺合される。
 第1取付座部77は、ステータ8の第1締結部24Aに対応するように、第1コア受部71と周方向で並んで設けられている。すなわち、第1取付座部77は、周方向及び径方向において、第1コア受部71及び第4コア受部74の近傍に設けられている。
 第2取付座部78は、ステータ8の第2締結部24Bに対応するように、周方向において、第2コア受部72及び第5コア受部75と、第3コア受部73及び第6コア受部76との間に設けられている。
 第1締結受部81及び第2締結受部82は、第1取付座部77及び第2取付座部78上にそれぞれ設けられている。すなわち、第1締結受部81及び第2締結受部82は、ステータ8の軸心C1を中心に対向するように、周方向に180°の間隔をあけて設けられている。また、第1締結受部81及び第2締結受部82は、ステータ8の軸心C1を中心とし、ねじ孔86の中心C2を通る円弧C3の外周(すなわち、径方向外側)に設けられている。
 図7は、第1モータケース6に、締結ねじ28によってステータ8を締結固定した概念図である。図8は、図7のVIII部を拡大した概念図である。
 図5に示すように、第1締結受部81及び第2締結受部82は、軸方向からみて略円弧状に形成されている。すなわち、第1締結受部81及び第2締結受部82は、外周が第1取付座部77及び第2取付座部78の外周に沿ってそれぞれ略円弧形に形成されている。また、第1締結受部81及び第2締結受部82は、内周がねじ孔86に沿ってそれぞれ円弧形に形成されている。
 さらに、第1締結受部81及び第2締結受部82は、軸方向からみて長手方向の両端部が円弧C3に沿って直線状に形成されている。第1締結受部81及び第2締結受部82は、軸方向に沿う断面形状が四角形(矩形)に形成されている。これにより、第1締結受部81及び第2締結受部82の各受面(上端面)81a,82aが平坦に形成されている。この結果、第1締結受部81及び第2締結受部82の各受面81a,82aは比較的大きく確保されている。
 さらに、図7、図8に示すように、第1締結受部81及び第2締結受部82は、軸方向において締結ねじ28の頭部28bと重なる位置に設けられている。
 ここで、図6、図7、図8に示すように、第1コア受部71、第2コア受部72、及び第3コア受部73の各支持面の底部10からの軸方向の高さ、及び第1締結受部81及び第2締結受部82の各受面81a,82aの底部10からの軸方向の高さは、第1取付座部77及び第2取付座部78の底部10からの軸方向の高さよりも高い。つまり、換言すれば、第1コア受部71、第2コア受部72、及び第3コア受部73の各支持面、及び第1締結受部81及び第2締結受部82の各受面81a,82aは、軸方向において、第1取付座部77及び第2取付座部78よりもステータ8(コア本体部21、図7参照)の方向(すなわち、開口部6a方向)に突出している。
 また、本実施形態では、各コア受部71,72,73の支持面に対して底部10の方向を「-」(マイナス)とし、ステータ8の方向を「+」(プラス)としたとき、第1締結受部81及び第2締結受部82の各受面81a,82aの位置は、例えば、各コア受部71,72,73の支持面に対して-0.1mm~0.3mmの位置にある。しかしながら、各コア受部71,72,73の支持面に対する第1締結受部81及び第2締結受部82の各受面81a,82aは、これに限られるものではない。
 なお、各コア受部71,72,73の支持面に対する各受面81a,82aの突出量を0.3mm以内とすることで、締結ねじ28の締めつけトルクにより、ステータ8のコア本体部21と各コア受部71,72,73の支持面とを当接させることができる。
<ステータの組付け>
 次に、ステータ8の組付けについて説明する。
 図3から図5、図7に示すように、ステータ8の組付けに際しては、最初に、ステータ8を第1モータケース6の開口部6aから収容空間に配置する。ステータ8には、第1製造誤差吸収部23A、第2製造誤差吸収部23B(図4参照)、及び第3製造誤差吸収部23Cが設けられている。
 第1コア受部71、第2コア受部72、及び第3コア受部73は、軸方向で第1製造誤差吸収部23A、第2製造誤差吸収部23B、及び第3製造誤差吸収部23Cを受ける。つまり、第1製造誤差吸収部23A、第2製造誤差吸収部23B、及び第3製造誤差吸収部23Cは、第1コア受部71、第2コア受部72、及び第3コア受部73によって軸方向で支持される。
 また、第1製造誤差吸収部23A、第2製造誤差吸収部23B、及び第3製造誤差吸収部23Cは、第4コア受部74、第5コア受部75、及び第6コア受部76に径方向で突っ張る形で支持される。
 この状態において、第1締結受部81及び第2締結受部82の各受面81a,82aは、軸方向でステータ8の第1締結部24A及び第2締結部24Bを受ける。つまり、ステータ8の第1締結部24A及び第2締結部24Bは、第1締結受部81及び第2締結受部82の各受面81a,82aによって軸方向で支持される。
 次に、この状態から、第1取付座部77及び第2取付座部78の各ねじ孔86に、これら第1取付座部77及び第2取付座部78の上から締結ねじ28を挿通する。そして、締結ねじ28のねじ部28aを、各取付座部77,78のねじ孔86に締め付ける。このとき、締結ねじ28によって締結固定された第1締結部24A及び第2締結部24Bを、第1締結受部81及び第2締結受部82の各受面81a,82aで受ける。
 これにより、ステータ8は、第1コア受部71、第2コア受部72、及び第3コア受部73に軸方向に支持され、かつ第4コア受部74、第5コア受部75、及び第6コア受部76に径方向に支持された状態で第1モータケース6に締結固定される。
<モータ装置の動作>
 次に、モータ装置1の動作について説明する。
 図2に示すように、モータ装置1は、ステータ8の径方向内側にロータ9が微小隙間を介して回転自在に配置されている。ステータ8が形成する回転磁界を受けてロータ9が回転する。
 ここで、ロータコア32の軸芯孔69には、回転軸31のウォーム軸44側と逆側の端部(一端部)が圧入(嵌合)されている。これにより、ロータコア32が回転することにより、このロータコア32と一体となって回転軸31が回転される。回転軸31が回転することにより、ウォーム軸44及びウォームホイール45を介して出力軸48が回転する。
<実施形態の効果>
 上述の実施形態のモータ装置1は、図5、図7、図8に示すように、締結ねじ28によって締結固定されたステータ8の第1締結部24A及び第2締結部24Bの軸方向の端部を、第1モータケース6の第1締結受部81及び第2締結受部82の各受面81a,82aで受ける。ステータ8のコア本体部21(第1製造誤差吸収部23A、第2製造誤差吸収部23B、第3製造誤差吸収部23C)の軸方向の端部を、第1コア受部71、第2コア受部72、及び第3コア受部73で受ける。
 このため、締結ねじ28による締付力F1の一部を、第1締結部24A及び第2締結部24Bを経て第1締結受部81及び第2締結受部82で受けることができる。これにより、締結ねじ28による締付力F1で第1コア受部71、第2コア受部72、及び第3コア受部73を支点とするステータ8の径方向中央部の軸方向への浮上がりを抑制して、ステータ8の変形を小さく抑えることができる。
 したがって、ステータ8の傾きを抑制し、さらにステータ8の傾き方向をコントロールできる。これにより、ステータ8の内径真円度を良好に確保でき、モータ2(図2参照)の組付け精度を高めることができる。よって、モータ2の作動音を低減でき、さらに、ステータ8とロータ9との間のエアギャップの確保が容易になり、ステータ8とロータ9との干渉を防止できる。
 また、第1締結受部81及び第2締結受部82は、ステータ8の軸心C1を中心とし、ねじ孔86の中心C2を通る円弧C3の外周(すなわち、径方向外側)に設けられている。このため、締結ねじ28に対する径方向において、第1コア受部71、第2コア受部72、及び第3コア受部73(特に、第1コア受部71)の反対側で、締結ねじ28の締付力F1の一部を受けることができる。これにより、締結ねじ28の締付力F1でステータ8の径方向中央部が第1コア受部71を支点として軸方向に浮き上がる変形を好適に抑制できる。
 さらに、第1締結受部81及び第2締結受部82は、軸方向において締結ねじ28の頭部28bと重なる位置に設けられている。このため、締結ねじ28の締付力F1を第1締結受部81及び第2締結受部82で効率よく受けることができる。これにより、締結ねじ28の締付力F1でステータ8の径方向中央部が第1コア受部71、第2コア受部72、及び第3コア受部73を支点として軸方向に浮き上がる変形を好適に抑制できる。
 また、第1締結受部81及び第2締結受部82は、第1モータケース6の軸心C1を中心として対向するように設けられている。これにより、締結ねじ28による締付力F1をステータ8の両側の第1締結受部81及び第2締結受部82でバランスよく受けることができる。
 さらに、1つの第1締結受部81に、周方向に並んで第1コア受部71が配置されている。これにより、第1締結受部81で受ける締結ねじ28の締付力F1を、第1締結受部81とこの第1締結受部81に直近する第1コア受部71で受けることができる。換言すれば、締結ねじ28(取付孔24a、ねじ孔86)を挟んで両側に位置する第1締結受部81及び第1コア受部71で締結ねじ28の締付力F1を受けることができる。このため、締結ねじ28の締付力F1でステータ8の径方向中央部が第1コア受部71を支点として軸方向に浮き上がる変形を一層好適に抑制できる。
 ここで、第1コア受部71、第2コア受部72、及び第3コア受部73の各支持面、及び第1締結受部81及び第2締結受部82の各受面81a,82aは、軸方向において、第1取付座部77及び第2取付座部78よりもステータ8(コア本体部21)の方向に突出している。このため、締結ねじ28によって、第1モータケース6にコア本体部21を締め付ける際、コア本体部21の第1モータケース6に当接される箇所(第1モータケース6に受けられる箇所)を、確実に周方向にバランスよく配置することができる。このため、締結ねじ28の締付力F1によってコア本体部21にかかる荷重をバランスよく分散できる。
 加えて、第1コア受部71、第2コア受部72、及び第3コア受部73は、周方向へ120°の間隔をあけて3箇所に配置されている。これにより、第1コア受部71、第2コア受部72、及び第3コア受部73の3つで、ステータ8の第1製造誤差吸収部23A、第2製造誤差吸収部23B、及び第3製造誤差吸収部23Cを軸方向でより一層バランスよく支持することができる。
 さらに、各コア受部71,72,73の支持面に対して底部10の方向を「-」(マイナス)とし、ステータ8の方向を「+」(プラス)としたとき、第1締結受部81及び第2締結受部82の各受面81a,82aの位置は、例えば、各コア受部71,72,73の支持面に対して-0.1mm~0.3mmの位置とした。このため、締結ねじ28による締付力F1をこの締付力F1が発生する箇所の直近にある第1締結受部81及び第2締結受部82で好適に受けることができる。これにより、締結ねじ28の締付力F1でステータ8の径方向中央部が第1コア受部71、第2コア受部72、及び第3コア受部73(特に、第1コア受部71)を支点として軸方向に浮き上がる変形を一層好適に抑制できる。
 また、第1コア受部71、第2コア受部72、及び第3コア受部73は、給電開口部84(給電部)を避けて配置されている。このため、第1コア受部71、第2コア受部72、及び第3コア受部73に影響されることなく、給電部を最適な位置にレイアウト(配置)できる。
 以下、実施形態の効果を図7から図13及び図22、図23A、図23Bに基づいて比較例と比較して説明する。
 図9は、比較例の第1モータケース100を軸方向からみた平面図である。図10は、比較例の第1モータケース100に、締結ねじ28によってステータ8を締結固定した概念図である。図11は、比較例の第1モータケース100に、締結ねじ28によって締結固定したステータ8の傾き(変形)を誇張して示したシミュレーション図である。
 図9、図10、図11に示すように、比較例の第1モータケース100は、実施形態の第1締結受部81及び第2締結受部82を備えていない。このため、ステータ8は、円環状のコア本体部21のうち、ティース22のうちのティース22Aに相当する部位21bが矢印Aの如く径方向内側に比較的大きく傾くことが確認できる。また、ティース22のうちのティース22Bに相当する部位21cが矢印Bの如く径方向外側に比較的大きく傾くことが確認できる。
 図12は、実施形態の第1モータケース6に、締結ねじ28によって締結固定したステータ8の傾き(変形)を誇張して示したシミュレーション図である。
 図5、図8、図12に示すように、実施形態の第1モータケース6は、実施形態の第1締結受部81及び第2締結受部82を備える。これにより、ステータ8のコア本体部21は、複数(実施形態では6つ)のティース22に相当する部位の傾きが抑制される。すなわち、コア本体部21の全域の傾きを抑制できることが確認できる。
 さらに、コア本体部21は、複数(実施形態では6つ)のティース22に相当する部位の傾き方向がバラつかないようにバランスよくコントロールされる。すなわち、コア本体部21の全域の傾き方向をバランスよくコントロールできる。
 図13は、締結ねじ28によりステータ8を第1モータケース6に締結するときの、締結前のステータ8に対する締結後のステータ8の傾き(mm)及び内径変位(mm)を説明するグラフである。ハッチング部G1は実施形態、ハッチング部G2は比較例における各受面81a,82aの突出量に対応する範囲を示す。
 図13において、実線で示されたグラフの縦軸は、ステータ8の傾き(mm)を示す。ステータ8の傾きとは、ステータ8の軸方向に沿って複数箇所設けた測定点において測定したコア本体部21の径方向中心を、締結ねじ28の締結前後で比較したときの径方向への変位量である。縦軸は、締結前のコア本体部21の径方向中心を原点として、出力軸48(軸心C4)の軸方向でギヤケース40側への傾きを+、出力軸48(軸心C4)の軸方向でカバー63側への傾きを-として示す。なお、図13においては各測定点のうち最も変位量が大きい測定点のデータのみ記載している。横軸は、各コア受部71,72,73の支持面に対する第1締結受部81及び第2締結受部82の各受面81a,82aの突出量を示す。
 また、点線で示されたグラフの縦軸は、ステータ8の内径変位(mm)を示す。ステータ8の内径変位とは、ティース22に設けた測定点を、締結ねじ28の締結前後で比較したときの径方向への変位量である。縦軸は、各測定点のうち最も変位の大きかった測定点の変位方向を-、その反対方向を+として示す。横軸は、各コア受部71,72,73の支持面に対する第1締結受部81及び第2締結受部82の各受面81a,82aの突出量を示す。なお、図13においては各ティース22のうち最も変位量が大きいティース22Aのデータのみ記載している。
 図13のハッチング部G2に示すように、比較例のステータ8は、各受面81a,82aの突出量が-0.4mm~0mmに設定されている。図11から図13において、比較例のステータ8は、コア本体部21のうちティース22Aに相当する部位の傾き方向が矢印Aの如く径方向内側に偏っていて、変位量が大きくなっていることが確認できる。
 一方、実施形態のステータ8は、図13のハッチング部G1に示すように、各受面81a,82aの突出量が-0.1mm~0.3mmに設定されている。図11から図13において、実施形態のステータ8は、コア本体部21のうちティース22Aに相当する部位の傾き方向が径方向内側や外側にバランスよくコントロールされ、ステータ8の傾きや内径変位の変位量が小さく抑えられていることが確認できる。
 これにより、ステータ8の内径真円度を良好に確保でき、モータ2(図2参照)の組付け精度を高めることができる。
 図22は、本発明の実施形態及び比較例におけるモータ装置1の作動音の各周波数(Hz)における音圧(dB(A))を示す。また、実線で示されたグラフは実施形態のデータであり、点線で示されたグラフは比較例のデータを示す。図22において、実施形態のモータ装置1は比較例に比べ、特に400Hzの周波数帯において音圧が低減されていることが確認できる。
 図23A、図23Bは、本発明の実施形態及び比較例におけるモータ装置1の振動の各周波数(Hz)における振動の大きさ(dB)を示す。また、実線で示されたグラフは実施形態のデータであり、点線で示されたグラフは比較例のデータを示す。図23Aは、実施形態及び比較例の径方向への振動に関するデータを示す。図23Bは、実施形態及び比較例の軸方向への振動に関するデータを示す。図23A、図23Bそれぞれにおいて、実施形態のモータ装置1は比較例に比べ、特に200Hzの周波数帯において振動が低減されていることが確認できる。
 ここで、一般にモータ装置を車両に配置する場合、モータ装置の作動音や振動に起因する騒音が車室内へ伝播することが懸念される。特に、高周波数の音よりも低周波数の音の方が車室内に伝播しやすい。そこで、本発明の実施形態を車両に搭載した場合、低周波数帯においてモータ装置1の作動音、振動を抑制できるため、車室内への音の伝播を効果的に抑制することができる。
<変形例>
 以下、第1締結受部81の第1変形例から第8変形例を図14から図21に基づいて説明する。なお、第1変形例から第8変形例において、実施形態と同一、類似構成については同じ符号を付して詳しい説明を省略する。
 図14は、第1変形例の第1締結受部110を示す斜視図である。
 図14に示すように、第1変形例の第1締結受部110は、実施形態の第1締結受部81と同様に、外周が第1取付座部77の外周に沿って円弧形に形成され、内周がねじ孔86に沿って円弧形に形成されている。また、第1締結受部110の軸方向からみた長手方向の両端部は、ねじ孔86の中心C2から径方向外側に所定角度で放射状に延びる直線に沿って形成されている。さらに、第1締結受部110は、第1締結受部81と同様に、径方向の破断形状が四角形(矩形)に形成され、受面110aが平坦に形成されている。
 図15は、第2変形例の第1締結受部111を示す斜視図である。
 図15に示すように、第2変形例の第1締結受部111は、実施形態の第1締結受部81と同様に、外周が第1取付座部77の外周に沿って湾曲状に形成されている。また、第1締結受部110は、内周が外周に沿って多角形に形成されている。さらに、第1締結受部110の軸方向からみた長手方向の一端部は、第1締結受部110は、ねじ孔86の中心C2から径方向外側に所定角度で放射状に延びる直線に沿って形成されている。第1締結受部110の軸方向からみた長手方向の他端部は、内周と外周とが交差する箇所に形成されている。さらに、第1締結受部111は、第1締結受部81と同様に、径方向の破断形状が四角形(矩形)に形成され、受面111aが平坦に形成されている。
 図16は、第3変形例の第1締結受部112を示す概念図である。
 図16に示すように、第3変形例の第1締結受部112は、径方向の破断形状が円弧形に形成されている。
 図17は、第4変形例の第1締結受部113を示す概念図である。
 図17に示すように、第4変形例の第1締結受部113は、径方向の破断形状が三角形に形成されている。
 図18は、第5変形例の第1締結受部114を示す概念図である。
 図18に示すように、第5変形例の第1締結受部114は、径方向の破断形状が台形に形成されている。
 図19は、第6変形例の第1締結受部115を示す概念図である。
 図19に示すように、第6変形例の第1締結受部115は、径方向の破断形状がアーチ状のかまぼこ形に形成されている。
 図20は、第7変形例の第1締結受部116を示す概念図である。
 図20に示すように、第7変形例の第1締結受部116は、径方向の破断形状が5角形のホームベース形に形成されている。
 図21は、第8変形例の第1締結受部117を示す概念図である。
 図21に示すように、第8変形例の第1締結受部117は、径方向の破断形状が凸形に形成されている。なお、第1締結受部117は、先端が凸形の湾曲に形成されていてもよい。
 上述のように、各変形例のように構成しても前述の実施形態と同様の効果を奏することができる。
 本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
 例えば、上述の実施形態では、固定部材として締結ねじ28を例示したが、これに限られない。第1モータケース6にステータ8のコア本体部21を固定できる部材であればよい。例えば、固定部材として、締結ねじ28に代わってリベット等を使用してもよい。
 上述の実施形態では、モータ装置1は、例えば、車両のワイパー装置の駆動源として用いられる場合について説明した。しかしながらこれに限られるものではなく、さまざまな電動機器に、上述のモータ装置1を適用することができる。
1…モータ装置、2…モータ、3…減速部、4…コントローラ、5…モータケース、6…第1モータケース(フレーム)、6a,7a…開口部、7…第2モータケース、8…ステータ、9…ロータ、10…底部、11…コネクタ、12…内周壁、16…外フランジ部、17…外フランジ部、20…ステータコア、21…コア本体部、21a…外周縁、21b…部位、21c…部位、22,22A,22B…ティース、23…製造誤差吸収部、23A…第1製造誤差吸収部、23B…第2製造誤差吸収部、23C…第3製造誤差吸収部、24…締結部(固定部)、24a…取付孔(固定孔)、24A…第1締結部(固定部)、24B…第2締結部(固定部)、26…インシュレータ、27…コイル、28…締結ねじ(固定部材)、28a…ねじ部、28b…頭部、31…回転軸、32…ロータコア、33…永久磁石、40…ギヤケース、40a…開口部、40b…側壁、40c…底壁、41…減速機構、42…ギヤ収容部、43…開口部、44…ウォーム軸、45…ウォームホイール、46,47…軸受、48…出力軸、48a…スプライン、49…軸受ボス、52…リブ、61…磁気検出素子、62…コントローラ基板、63…カバー、69…軸芯孔、71…第1コア受部(コア受部)、72…第2コア受部(コア受部)、73…第3コア受部(コア受部)、74…第4コア受部、75…第5コア受部、76…第6コア受部、77…第1取付座部、78…第2取付座部、81,110,111,112,113,114,115,116,117…第1締結受部(固定受部)、81a,82a,110a,111a…受面、82…第2締結受部(固定受部)、84…給電開口部、86…ねじ孔(被固定孔)、100…第1モータケース、110…第1締結受部(締結受部)、C1…軸心、C2…ねじ孔の中心、C3…円弧
 
 
 

Claims (8)

  1.  コイルが巻回され、ロータを回転させる回転磁界を形成するステータと、
     前記ステータを収納するフレームと、
    を備え、
     前記ステータは、
      環状の磁路を形成するコア本体部と、
      前記コア本体部の外周面から径方向外側に突出された固定部と、
     を有し、
     前記固定部は、前記ロータの回転軸線方向に沿って貫通形成され、前記フレームに前記ステータを固定するための固定部材が挿通される固定孔を有し、
     前記フレームは、
      前記コア本体部における前記回転軸線方向の端部を受けるコア受部と、
      前記固定部における前記回転軸線方向の端部を受ける固定受部と、
     を有する
    ことを特徴とするモータ。
  2.  前記固定受部は、前記コア本体部の軸心を中心とし、前記固定部材が固定される被固定孔の中心を通る円弧の径方向外側に設けられている
    ことを特徴とする請求項1に記載のモータ。
  3.  前記固定受部は、前記回転軸線方向において前記固定部材と重なる位置に設けられている
    ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のモータ。
  4.  前記固定受部は、前記コア本体部の軸心を中心に対向するように2つ設けられ、少なくとも1つの前記固定受部に前記コア受部が並んで配置されている
    ことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のモータ。
  5.  前記フレームは、前記固定部が載置される取付座部を有し、
     前記取付座部上に、前記固定受部が設けられており、
     前記コア受部及び前記固定受部は、前記取付座部よりも前記コア本体部側に突出されている
    ことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のモータ。
  6.  前記コア受部に対して前記コア本体部側を+とし、前記コア本体部とは反対側を-としたとき、
     前記固定受部の位置は、前記コア受部に対して-0.1mm~0.3mmの位置にあることを特徴とする請求項5に記載のモータ。
  7.  前記コア受部は、少なくとも周方向へ120°の間隔をあけて3箇所に設けられてい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項に記載のモータ。
  8.  前記コア受部は、前記ステータに給電する給電部を避けて配置されている
    ことを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか1項に記載のモータ。
     
     
     
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