(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒ヨークと、該円筒ヨークの開口端に配設されると共に軸受部が形成された概略長方形ヨークと、が固定されているハウジングと、該ハウジングの外周部を保持する回転電機ホルダと、を備えた回転電機において、
概略長方形ヨークの長手方向中心と略４５度部分に相当する円筒ヨークの位置に点接触するように前記回転電機ホルダの内周の少なくとも２点以上に突起を設けたことを特徴とする回転電機の保持構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は回転電機の保持構造に関し、例えば車両用空調装置に用いられるファンモータ等に好適な回転電機の保持構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両用に用いられる回転電機、例えばファンモータでは、モータの振動に起因する騒音が、車室内の騒音の要因となっている。
【０００３】
一般に従来の回転電機では、回転電機を保持するにあたって、樹脂性ホルダ内に筒状ヨークを圧入保持する構成となっており、筒状ヨークの振動が直接、樹脂性ホルダに伝わり、騒音となっていた。
【０００４】
即ち、従来の回転電機の保持構造を図９を用いて説明すると、図９中、符号４２は固定子である円筒ヨークであり、この円筒ヨーク４２の軸方向両端にほぼ長方形ヨークを構成するフロントハウジング４３及びリアハウジング４４を有している。符号４５は回転子であり、フロントハウジング４３及びリアハウジング４４に保持される軸受４６，４７に回転自在に支持されている。
【０００５】
符号４８は樹脂ホルダでモータ部４１を保持する筒部４９及び底部５０を有している。このモータ部４１は、ヨーク４２と筒部４９、及びリアハウジング４４と底部５０とが接するように構成されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このような構成の回転電機では、モータ部と樹脂ホルダが一体化されているので、ヨーク４２の振動が樹脂ホルダに直接伝達され、騒音が発生する原因となっていた。すなわち、樹脂ホルダ４８は単にモータ部のホルダとなるだけでなくモータ部４１を保持する筒部４９及び底部５０を有し、モータ部４１と樹脂ホルダ４８との接触面積が大きく、一体となっているので、ヨーク４２の振動が直接的に樹脂ホルダ４８に伝わるのである。更に樹脂ホルダ４８に伝わった振動は、フランジ部５１に伝わり、騒音の原因となっている。
【０００７】
このため、回転電機を、防振ゴムを用いたフローティング保持構造とすることによって、回転電機の振動の低減、騒音の抑制等が図られている。
【０００８】
しかし防振ゴムを用いたフローティング保持構造とすると、部材が増えると共に組み付け工数も増加するという不都合がある。
【０００９】
本発明者は、モータによって生じる振動がハウジングと、このハウジングに面接触するモータホルダに直接伝達され、モータホルダのフランジなどでも振動し騒音を大きくしていた事実に着目して鋭意研究したところ、例えばファンモータにおいては、騒音の大部分はファンを回すことにより生ずる空気音等の音であり、この音に、２０００Ｈｚ前後の金属音が加わり不快音として認識されることが判明した。
【００１０】
そこで２０００Ｈｚ前後を含めて、モータの振動挙動モードについて解析を進めると、各々の振動Ｈｚ値に対して振動挙動モードに特有のパターンがあることが判明した。特に、次述する実施例で示すごとく、２０００Ｈｚ前後において、振動挙動モードは１パターン（図５参照）であり、１５００Ｈｚでは２パターン（図６及び図７参照）であることがわかり、振動の節となる振動振幅の小なる部位が特定された。
【００１１】
本発明はかかる知見に基づいてなされたもので、本発明の目的は他の音と相まって騒音として不快音と認識される騒音を低減を図ったものであり、ヨークからモータホルダへの振動の伝播を防ぎ、騒音の低減を図ることであり、特に２０００Ｈｚ前後の騒音を低減させることにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本願請求項１に係る回転電機の保持構造は、円筒ヨークと、該円筒ヨークの開口端に配設されると共に軸受部が形成された概略長方形ヨークと、が固定されているハウジングと、該ハウジングの外周部を保持する回転電機ホルダと、を備えた回転電機において、概略長方形ヨークの長手方向中心と略４５度部分に相当する円筒ヨークの位置に点接触するように前記回転電機ホルダの内周の少なくとも２点以上に突起を設けたことを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の回転電機の保持構造は、円筒ヨークの開口端に概略長方形ヨークが配設されており、この概略長方形ヨークには軸受部が形成されており、これら円筒ヨーク及び概略長方形ヨークが固定されてハウジングを形成しており、このハウジングの外周部は回転電機ホルダで保持されている回転電機を対象としている。
【００１４】
そして概略長方形ヨークの長手方向の中心線として、この中心線から両側略４５度部分に相当する円筒ヨークの位置の外周側に、点接触するように回転電機ホルダの内周に、突起を形成している。この突起は少なくとも２点以上形成されており、好ましくは３つ以上形成すると、回転電機ホルダと、円筒ヨークとの間隙を安定的に保持できる。
【００１５】
このように概略長方形ヨークの長手方向の中心線として、この中心線から両側略４５度部分に相当する円筒ヨークの位置は、図５と図７で示すように、振動が極めて少ない節となる部分であり、この部分に点接触させてハウジングを回転電機ホルダに組み付けているので、回転電機の振動は回転電機ホルダへ伝播しない。換言すれば、突起以外の部分では円筒ヨークと回転電機ホルダとは非接触となり、従前のような面接触から振動の少ない場所での点接触となり、振動の伝播を極めて少なくすることができる。
【００１６】
特に、概略長方形ヨークの長手方向の中心線として、この中心線から両側略４５度部分に相当する円筒ヨークの位置は、図５で示す２０００Ｈｚにおける振動の節であると共に、図７で示すように１５００Ｈｚの振動モードの一部の節となる部分であるので、これらの振動の伝播を防止できる。このため、図３で示すように２０００Ｈｚ及び１５００Ｈｚで略３ｄＢの騒音低減を得ることができた。
【００１７】
【実施例】
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する部材，配置等は本発明を限定するものでなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるものである。
【００１８】
図１乃至図３は本発明に係る回転電機の保持構造の一実施例を示すもので、図１は断面説明図及び部分拡大図、図２は後端長方形ヨークから見た一部斜視図、図３は騒音状態を測定したグラフ図である。
【００１９】
図１で示すように、符号１は回転電機部であり、本例の回転電機部１は、円筒ヨーク２と、概略長方形ヨークとしてのフロントヨーク３及びリアヨーク４と、回転子５と、回転電機ホルダ８と、を主要構成要素としている。本例の円筒ヨーク２は、内側の所定位置に磁石９が配設されており、固定子を構成している。
【００２０】
この円筒ヨーク２両端部は開口されており、一方の端部側には概略長方形ヨークとしてのフロントヨーク３が設けられている。本例のフロントヨーク３には軸受部６が配設される軸受ハウス３ａが形成されており、円筒ヨーク２と連結されている。
【００２１】
本例の回転子５は、フロントヨーク３及びリアヨーク４に保持されている軸受部６，７に回転自在に支持されている。
【００２２】
本例の回転電機ホルダ８は、樹脂によって成形されており、端部側が開口し、円筒ヨーク２の外周に面接触することがないように、円筒ヨーク２の外径より大きな内径が設定されている。
【００２３】
また回転電機ホルダ８の一方の端部には、回転電機部１の位置決めとなる位置決め折り曲げ部１０が形成されている。そして回転電機ホルダ８の外径方向には、フランジ部１１が設けられ、このフランジ部１１の外周には取付穴が複数設けられている。また回転電機ホルダ８の内径上には、円筒ヨーク２の外周と当接するような突起１２が円筒ヨーク２の振動の小さな位置に少なくとも２つ以上設けられている。
【００２４】
この突起１２の形成位置は、概略長方形ヨークであるフロントヨーク３及びリアヨーク４の長手方向の中心線として、この中心線から両側略４５度部分に相当する円筒ヨーク２の位置の外周側に、点接触するように突起を形成している。この位置は、１５００Ｈｚの一部と２０００Ｈｚにおいて振動モードの節となる箇所であり、この振動領域では最も振動の少ない箇所である。
【００２５】
この突起は本例では４カ所に形成しているが、少なくとも２点以上形成されておいれば良く、好ましくは隣接しない位置に２箇所或いは３箇所形成すると、回転電機ホルダ８と、円筒ヨーク２との間隙を安定的に保持できる。
【００２６】
前述のような構成とすることで、回転電機部１は、円筒ヨーク２上の少なくとも２点以上の振動の少ない位置と、回転電機ホルダ８の内径上の突起１２及び、リアヨーク４と位置決め折り曲げ部１０で保持され、円筒ヨーク２と回転電機ホルダ８との接触面積を少なくすることができ、円筒ヨーク２の振動が直接的に回転電機ホルダ８に伝わるのを防ぐことができる。よって、フランジ部１１が振動することがなく、騒音の発生を防ぐことができる。つまり、図３で示すように、略３ｄＢの騒音低減を得ることができ、２０００Ｈｚ前後のピーク騒音も低減できた。
【００２７】
以上述べた実施例では、円筒ヨーク２と回転電機ホルダ８は、回転電機ホルダ８の内周上の突起１２にて当接したが、他の実施例として、図８のように、リアヨーク４と位置決め折り曲げ部１０のみを、突起により支持し、円筒ヨーク２と回転電機ホルダ８が当接しない構造とすることもできる。
【００２８】
本発明では円筒ヨークと回転電機ホルダとができるだけ非接触にすることに特徴があるものであり、当然ながら回転電機ホルダ外周に取付部材を取り付ける技術に関するものではない。また、概略長方形ヨークの長手方向の中心線として、この中心線から両側略４５度部分に相当する円筒ヨークの位置は、振動が極めて少ない節となる部分であり、この部分だけに点接触でハウジングと回転電機ホルダとを接触させて組み付けるものであり、ねじやビス等の固着具によって組み付けるものではない。従って自動組付けに極めて好適である。
【００２９】
【発明の効果】
本発明によれば、突起以外の部分では円筒ヨークと回転電機ホルダとは非接触となり、また従前のような面接触ではなく、また点接触する部分は、振動の少ない場所での接触となり、振動の伝播を極めて少なくすることができる。
【００３０】
特に、概略長方形ヨークの長手方向の中心線として、この中心線から両側略４５度部分に相当する円筒ヨークの位置は、２０００Ｈｚにおける振動の節であると共に、１５００Ｈｚの振動モードの一部の節となる部分であるので、他の騒音と共に金属音として不快音の原因であるこれらの振動の伝播を防止できる。このように、本発明では、２０００Ｈｚ及び１５００Ｈｚで略３ｄＢの騒音低減を得ることができ、筒状ヨークと樹脂性ホルダの間に隙間を設けて、振動の伝播を防ぎ、騒音の低減を図れた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る回転電機の保持構造の一実施例を示す断面説明図及び部分拡大図である。
【図２】本発明に係る回転電機の保持構造の一実施例の一部を示す斜視図である。
【図３】本発明の実施例である回転電機の保持構造の騒音状態を測定したグラフ図である。
【図４】従来例の回転電機の保持構造の騒音状態を測定したグラフ図である。
【図５】回転電機の２０００Ｈｚにおける振動モードの説明図である。
【図６】回転電機の１５００Ｈｚにおける振動モードの説明図である。
【図７】回転電機の１５００Ｈｚにおける振動モードの説明図である。
【図８】本発明の回転電機の保持構造の他の実施例を示す部分拡大図である。
【図９】従来例に係る回転電機の保持構造の一実施例を示す断面説明図及び部分拡大図である。
【符号の説明】
１  回転電機部
２  円筒ヨーク
３  概略長方形ヨーク（フロントヨーク）
３ａ  軸受ハウス
４  概略長方形ヨーク（リアヨーク）
５  回転子
６  軸受部
７  軸受部
８  回転電機ホルダ
９  磁石
１０  位置決め折り曲げ部
１１  フランジ部
１２  突起
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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