(57)【要約】【課題】ハウジングに大きな開口を設けることなく剛性の低下を抑制することが可能なモータを提供すること。【解決手段】モータは、径方向に延出する複数のティースを含むコアを有するステータと、コアの径方向内側に設けられ、回転シャフト及び回転子極を有するロータと、少なくとも回転子極を囲う位置に固定されたハウジングとを備え、ハウジングは、回転シャフトの第１の位置を回転可能に支持する第１の支持部と、第１の支持部から回転シャフトの回転軸に沿う方向に延出し、複数のティースに固定される側部とを有する。【選択図】図３
2019071758.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
径方向に延出する複数のティースを含むコアを有するステータと、
前記コアの径方向内側に設けられ、回転シャフト及び回転子極を有するロータと、
少なくとも前記回転子極を囲う位置に固定されたハウジングと
を備え、
前記ハウジングは、
前記回転シャフトの第１の位置を回転可能に支持する第１の支持部と、
前記第１の支持部から前記回転シャフトの回転軸に沿う方向に延出し、前記複数のティースに固定される側部と
を有するモータ。
【請求項２】
前記ステータは、
前記複数のティースのそれぞれの周りに巻回された線材により形成される複数の巻線部
を有し、
前記ハウジングの前記側部は、前記複数の巻線部のそれぞれより前記径方向内側の位置で、前記複数のティースに固定されている
請求項１に記載のモータ。
【請求項３】
前記ハウジングの前記側部には、前記複数のティースの先端部が挿入される複数の開口が形成されている
請求項１又は２に記載のモータ。
【請求項４】
前記ハウジングの前記側部は、導電性を有する材料で形成され、
前記複数のティースのそれぞれには、前記回転シャフトの回転軸に沿う方向に延在する溝部が形成されており、
前記ハウジングは、前記複数の開口のそれぞれの縁部の少なくとも一部が、前記溝部によって前記複数のティースから離間する
請求項３に記載のモータ。
【請求項５】
前記ハウジングは、
前記側部に固定され、前記回転シャフトの第２の位置を回転可能に支持する第２の支持部
をさらに有し、
前記第２の位置は、前記回転子極に対して前記第１の位置とは反対側の位置である
請求項３又は４に記載のモータ。
【請求項６】
前記ハウジングの前記側部は、前記複数の開口を形成する複数の脚部を有し、
前記第２の支持部は、前記複数の脚部と嵌まり合う複数の凹部を有する
請求項５に記載のモータ。
【請求項７】
前記ハウジングの前記第１の支持部及び前記側部は、非磁性の金属材料で形成されており、
前記第２の支持部は、非磁性の非導電性材料で形成されている
請求項５又は６に記載のモータ。
【請求項８】
前記ハウジングは、
前記第１の支持部と第１の側部とを有する第１のハウジング部と、
前記第１のハウジング部に固定され、前記回転シャフトの第２の位置を回転可能に支持する第２の支持部と第２の側部とを有する第２のハウジング部と
を有し、
前記第２の位置は、前記回転子極に対して前記第１の位置とは反対側の位置であり、
前記第１のハウジング部の前記第１の側部及び前記第２のハウジング部の前記第２の側部は、それぞれ切欠部を有し、
前記複数の開口は、前記第１のハウジング部の前記第１の側部が有する前記切欠部と、前記第２のハウジング部の前記第２の側部が有する前記切欠部とによって形成される
請求項３又は４に記載のモータ。
【請求項９】
前記第１のハウジング部及び前記第１のハウジング部の一方は、非磁性の金属材料で形成されており、
前記第１のハウジング部及び前記第２のハウジング部の他方は、非磁性の非導電性材料で形成されている
請求項８に記載のモータ。
【請求項１０】
ｉ）径方向に延出する複数のティースを含むコアを有するステータ、ｉｉ）回転シャフト及び回転子極を有するロータ、ｉｉｉ）前記回転シャフトの第１の位置を回転可能に支持するための第１の支持部、及び、前記第１の支持部から前記回転シャフトの回転軸に沿う方向に延出する側部を有するハウジングを用意する段階と、
前記ハウジングの前記側部を前記複数のティースに固定することにより、前記ハウジングが少なくとも前記回転子極を囲うように、前記ハウジングを固定する段階と
を備えるモータの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ及びモータの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、様々な装置や製品の動力源としてモータが用いられている。例えば、家電機器、車両、車載機器、産業機器、情報機器等にモータが用いられている。モータにおいては、ケースの剛性が要求される場合がある。
【０００３】
従来、ケーシングと、ケーシングの開口部を閉塞する第１シールド部材及び第２シールド部材と、ケーシング内に設けられたロータシャフトと、ロータシャフトを回転自在に軸支する第１軸受及び第２軸受とを備え、第１軸受を支持する第１シールド部材を鋳造で形成する一方、第２軸受を支持する第２シールド部材を鋼板のプレス成型で形成可能としつつ、剛性を確保しビビリ音の発生を防止可能とした構成を有するモータが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１  特開２０１５−２７１９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載のモータにおいて、例えばステータのコイルの冷却のためにケーシング内に十分に気体を通流させるためには、第１シールド部材及び第２シールド部材に比較的大きな開口部を設ける必要がある。モータのケースに開口部を設けると剛性が大きく低下する。また、モータの回転に伴って振動が発生し易くなる場合がある。また、ロータの回転音が外に漏れやすくなるという課題がある。
【０００５】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、ハウジングに大きな開口を設けることなく剛性の低下を抑制することが可能なモータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の第１の態様においては、モータは、径方向に延出する複数のティースを含むコアを有するステータを備える。モータは、コアの径方向内側に設けられ、回転シャフト及び回転子極を有するロータを備える。モータは、少なくとも回転子極を囲う位置に固定されたハウジングを備える。ハウジングは、回転シャフトの第１の位置を回転可能に支持する第１の支持部を有する。ハウジングは、第１の支持部から回転シャフトの回転軸に沿う方向に延出し、複数のティースに固定される側部を有する。
【０００７】
この態様によると、ハウジングの側部をティースに固定することができる。そのため、ハウジングを小型化することができる。また、ハウジングに開口を設けることなく、ステータの周囲に気体の流路を形成することができる。これにより、ハウジングに開口を設ける場合に比べて、ハウジングの剛性の低下を抑制することができる。
【０００８】
ステータは、複数のティースのそれぞれの周りに巻回された線材により形成される複数の巻線部を有してよい。ハウジングの側部は、複数の巻線部のそれぞれより径方向内側の位置で、複数のティースに固定されてよい。ハウジングの側部が巻線部より径方向内側でティースに固定されるので、ハウジングの側部をティースに強く固定することができる。
【０００９】
ハウジングの側部には、複数のティースの先端部が挿入される複数の開口が形成されている。これにより、ハウジングをティースに固定しつつ、ティースの先端部を回転子極に対向させることができる。
【００１０】
ハウジングの側部は、導電性を有する材料で形成されてよい。複数のティースのそれぞれには、回転シャフトの回転軸に沿う方向に延在する溝部が形成されてよい。ハウジングは、複数の開口のそれぞれの縁部の少なくとも一部が、溝部によって複数のティースから離間してよい。これにより、ティースを形成する複数の積層板がハウジングを介して電気的に接続されにくくすることができる。
【００１１】
ハウジングは、側部に固定され、回転シャフトの第２の位置を回転可能に支持する第２の支持部をさらに有してよい。第２の位置は、回転子極に対して第１の位置とは反対側の位置であってよい。これにより、ロータを両持ちで支持することができるので、ロータを高速回転させた場合の振れ回りを抑制することができる。
【００１２】
ハウジングの側部は、複数の開口を形成する複数の脚部を有してよい。第２の支持部は、複数の脚部と嵌まり合う複数の凹部を有してよい。これにより、ハウジングの側部と第２の支持部とを簡単な構成で固定することができる。
【００１３】
ハウジングの第１の支持部及び側部は、非磁性の金属材料で形成されてよい。第２の支持部は、非磁性の非導電性材料で形成されてよい。これにより、ティースが挿入される開口の周囲に閉電流が流れることを抑制することができる。
【００１４】
ハウジングは、第１の支持部と第１の側部とを有する第１のハウジング部を有してよい。ハウジングは、第１のハウジング部に固定され、回転シャフトの第２の位置を回転可能に支持する第２の支持部と第２の側部とを有する第２のハウジング部を有してよい。第２の位置は、回転子極に対して第１の位置とは反対側の位置であってよい。第１のハウジング部の第１の側部及び第２のハウジング部の第２の側部は、それぞれ切欠部を有してよい。複数の開口は、第１のハウジング部の第１の側部が有する切欠部と、第２のハウジング部の第２の側部が有する切欠部とによって形成されてよい。これにより、第１のハウジング部及び第２のハウジング部の組み付けとティースへの固定とを容易に行うことができる。
【００１５】
第１のハウジング部及び第１のハウジング部の一方は、非磁性の金属材料で形成されてよい。第１のハウジング部及び第２のハウジング部の他方は、非磁性の非導電性材料で形成されてよい。これにより、ティースが挿入される開口の周囲に閉電流が流れることを抑制することができる。
【００１６】
本発明の第２の態様においては、モータの製造方法が提供される。製造方法は、ｉ）径方向に延出する複数のティースを含むコアを有するステータ、ｉｉ）回転シャフト及び回転子極を有するロータ、ｉｉｉ）回転シャフトの第１の位置を回転可能に支持するための第１の支持部、及び、第１の支持部から回転シャフトの回転軸に沿う方向に延出する側部を有するハウジングを用意する段階を備える。製造方法は、ハウジングの側部を複数のティースに固定することにより、ハウジングが少なくとも回転子極を囲うように、ハウジングを固定する段階を備える。この態様によれば、第１の態様と同様に、ハウジングを小型化することができる。また、ハウジングに開口を設けることなく、ステータの周囲に気体の流路を形成することができる。これにより、ハウジングに開口を設ける場合に比べて、ハウジングの剛性の低下を抑制することができる。
【００１７】
上記の発明の概要は、本発明の特徴の全てを列挙したものではない。これらの特徴群のサブコンビネーションも発明となりうる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】一実施形態に係るモータユニット３００の分解斜視図を示す。
【図２】モータユニット３００の分解斜視断面図を示す。
【図３】モータユニット３００の斜視断面図を示す。
【図４】モータユニット３００の縦断面図を示す。
【図５】コア４０の斜視図を示す。
【図６】コア４０の上面図を示す。
【図７】モータ１０を備えるインペラ装置４００の斜視断面図を示す。
【図８】インペラ装置４００の縦断面図を示す。
【図９】変形例としてのモータハウジング７００の分解斜視図を示す。
【図１０】モータハウジング７００の斜視図を示す。
【図１１】モータハウジング７００の斜視断面図を示す。
【図１２】モータユニット３００の製造方法に係る製造工程を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００２０】
図１は、一実施形態に係るモータユニット３００の分解斜視図を示す。図２は、モータユニット３００の分解斜視断面図を示す。図３は、モータユニット３００の斜視断面図を示す。図４は、モータユニット３００の縦断面図を示す。
【００２１】
モータユニット３００は、モータ１０と、駆動装置９０とを備える。本実施形態のモータ１０は、リラクタンスモータである。具体的には、モータ１０は、スイッチトリラクタンスモータである。
【００２２】
モータ１０は、第１のハウジング部１００と、センサ８０と、ロータ１１と、ステータ３０と、第２のハウジング部２００とを備える。
【００２３】
ロータ１１は、回転シャフト１２と、回転子極１３と、磁性体１８と、軸受２０とを有する。回転シャフト１２、回転子極１３、及び磁性体１８は一体に設けられる。回転シャフト１２は、軸受２０により回転可能に支持される。回転シャフト１２は、モータ１０の出力軸となる。
【００２４】
本実施形態の説明において、特に断らない限り、回転シャフト１２の回転軸に沿う方向のことを「軸方向」と呼ぶ場合がある。また、「周方向」及び「径方向」の中心は、回転シャフト１２の回転軸であるとする。
【００２５】
第１のハウジング部１００は、フロントベル部１０６と、側部１０４とを有する。本実施形態において、フロントベル部１０６と側部１０４とは、一体に形成されてよい。フロントベル部１０６及び側部１０４は、金属材料により形成されてよい。フロントベル部１０６及び側部１０４は、非磁性材料により形成されてよい。例えば、フロントベル部１０６及び側部１０４は、ステンレス材により形成されてよい。
【００２６】
側部１０４は、フロントベル部１０６から軸方向に延出する。側部１０４は、複数の脚部１１０を有する。具体的には、側部１０４は、脚部１１０ａ、脚部１１０ｂ、脚部１１０ｃ、及び脚部１１０ｄを有する。脚部１１０ａ、脚部１１０ｂ、脚部１１０ｃ、及び脚部１１０ｄはそれぞれ、軸方向に延出する。
【００２７】
第２のハウジング部２００は、エンドベルとして機能する。第１のハウジング部１００と第２のハウジング部２００とが組み付けられることにより、ロータ１１のハウジングが提供される。なお、第１のハウジング部１００及び第２のハウジング部２００により提供されるハウジングを「モータハウジング」と呼ぶ場合がある。
【００２８】
第１のハウジング部１００は、少なくとも回転子極１３を囲う位置に固定される。フロントベル部１０６には、回転シャフト１２を回転可能に支持する軸受１２０が固定されている。フロントベル部１０６は、回転シャフト１２の第１の位置を回転可能に支持する第１の支持部の一例である。第１の位置は、軸受１２０によって回転シャフト１２が支持される位置である。
【００２９】
ステータ３０は、コア４０と、インシュレータ５０と、複数の巻線部５２とを有する。コア４０は、径方向に延出する複数のティース４２を有する。ティース４２は、径方向内側に延出する。複数のティース４２は、ティース４２ａ、ティース４２ｂ、ティース４２ｃ、及びティース４２ｄを含む。
【００３０】
ステータ３０にはインシュレータ５０が装着される。具体的には、ティース４２ａ、ティース４２ｂ、ティース４２ｃ、及びティース４２ｄに、それぞれインシュレータ５０ａ、インシュレータ５０ｂ、インシュレータ５０ｃ、及びインシュレータ５０ｄが装着される。インシュレータ５０ａ、インシュレータ５０ｂ、インシュレータ５０ｃ、及びインシュレータ５０ｄは、一体に形成されて、１つのインシュレータ５０として提供されてよい。
【００３１】
巻線部５２は、複数のティース４２の周囲に設けられる。複数の巻線部５２は、巻線部５２ａ、巻線部５２ｂ、巻線部５２ｃ、及び巻線部５２ｄを含む。具体的には、巻線部５２は、複数のティース４２のそれぞれの周りに巻回された線材により形成される。より具体的には、巻線部５２ａは、ティース４２ａに装着されたインシュレータ５０ａの周囲に線材が巻回されることにより形成される。同様に、巻線部５２ｂは、ティース４２ｂに装着されたインシュレータ５０ｂの周囲に線材が巻回されることにより形成され、巻線部５２ｃは、ティース４２ｃに装着されたインシュレータ５０ｃの周囲に線材が巻回されることにより形成され、巻線部５２ｄは、ティース４２ｄに装着されたインシュレータ５０ｄの周囲に線材が巻回されることにより形成される。巻線部５２は、インシュレータ５０によってティース４２から絶縁される。
【００３２】
ロータ１１は、コア４０の径方向内側に設けられる。具体的には、ロータ１１は、ティース４２より径方向内側に設けられる。
【００３３】
第２のハウジング部２００は、軸受２０を固定する内面を有する。これにより、第２のハウジング部２００は、回転シャフト１２の第２の位置を回転可能に支持する。第２の位置は、軸受２０によって回転シャフト１２が支持される位置である。ここで、第２の位置は、回転子極１３に対して第１の位置とは反対側の位置である。
【００３４】
このように、第１のハウジング部１００に固定される軸受１２０は、回転シャフト１２の軸方向において、回転子極１３よりモータ１０の出力側の位置で、回転シャフト１２を回転可能に支持する。一方、第２のハウジング部２００に固定される軸受２０は、回転シャフト１２の軸方向において、回転子極１３に対してモータ１０の出力側とは反対側の位置で、回転シャフト１２を回転可能に支持する。つまり、回転子極１３は、軸方向において軸受２０と軸受１２０との間に位置する。したがって、ロータ１１は、いわゆる両持ちで支持される。
【００３５】
第２のハウジング部２００は、第１のハウジング部１００の側部１０４に固定される。具体的には、第２のハウジング部２００は、外面に凹部２１０ｃを有している。脚部１１０ｃが凹部２１０ｃと嵌まり合うことにより、第２のハウジング部２００と第１のハウジング部１００とが固定される。第２のハウジング部２００は、凹部２１０ｃの他に、脚部１１０ａ、脚部１１０ｂ、脚部１１０ｄとそれぞれ嵌まり合う凹部を外面に有する。第２のハウジング部２００の複数の凹部２１０が第１のハウジング部１００の複数の脚部１１０と嵌まり合うことにより、第２のハウジング部２００と第１のハウジング部１００とが固定される。
【００３６】
第２のハウジング部２００は、非磁性材料により形成される。第２のハウジング部２００は、非磁性材料の非導電材料により形成される。例えば、第２のハウジング部２００は、樹脂により形成される。なお、第２のハウジング部２００は、第２の支持部の一例である。
【００３７】
駆動装置９０は、基板９１と、複数のコンデンサ９４とを有する。コンデンサ９４は、電解コンデンサであってよい。複数のコンデンサ９４は、コンデンサ９４ａ、コンデンサ９４ｂ、コンデンサ９４ｃ、及びコンデンサ９４ｄを含む。基板９１には、コンデンサ９４を含む電源回路が設けられている。当該電源回路は、巻線部５２に電流を供給する。
【００３８】
基板９１には、孔９２ｂ、孔９２ｃ及び孔９２ｄを含む複数の孔９２が設けられている。ステータ３０が有する取付部３２ｃが孔９２ｃに挿入され、ステータ３０が有する取付部３２ｄが孔９２ｄに挿入されることにより、駆動装置９０がステータ３０に固定される。
【００３９】
センサ８０は、回転シャフト１２の回転角を検出する。センサ８０は、検出コイル８４ａと、検出コイル８４ｂと、検出コイル８４ｃと、検出コイル８４ｄとを有する。センサ８０は、検出コイル８４の出力に基づいて、磁性体１８の回転角に応じて対向する検出コイル８４間に生じる磁気抵抗の変化を検出することにより、磁性体１８の回転角を検出する。
【００４０】
センサ８０は、ネジ８２ａ、ネジ８２ｂ、ネジ８２ｃ、及びネジ８２ｄにより、第１のハウジング部１００に固定される。具体的には、第１のハウジング部１００には、貫通孔１０２ａ、貫通孔１０２ｂ、貫通孔１０２ｃ、及び貫通孔１０２ｄを含む複数の貫通孔１０２が形成されている。ネジ８２ａ、ネジ８２ｂ、ネジ８２ｃ、及びネジ８２ｄが、それぞれ貫通孔１０２ａ、貫通孔１０２ｂ、貫通孔１０２ｃ、及び貫通孔１０２ｄに挿入されることにより、センサ８０が第１のハウジング部１００に固定される。
【００４１】
また、第１のハウジング部１００の側部１０４には、開口１８０が設けられている。開口１８０には、センサ８０に電力を供給するための電力線及びセンサ８０から出力される信号を外部に出力するための信号線が挿通される。
【００４２】
次に、第１のハウジング部１００の固定構造の詳細を説明する。第１のハウジング部１００は、複数のティース４２に固定される。具体的には、図３及び図４等に示されるように、第１のハウジング部１００の側部１０４が、複数の巻線部５２のそれぞれより径方向内側の位置で、複数のティース４２に固定されている。したがって、第１のハウジング部１００の側部１０４は、巻線部５２より径方向内側に位置する。
【００４３】
具体的には、第１のハウジング部１００の側部１０４には、複数のティース４２の先端部がそれぞれ挿入される複数の開口１０８が形成されている。開口１０８は、開口１０８ｃ及び複数の開口１０８ｃを含む。開口１０８の数は、ティース４２の数と一致する。複数の開口１８０は、複数の脚部１１０によって形成される。具体的には、周方向において、複数の開口１０８は、隣接する脚部１１０の間に形成される。
【００４４】
第１のハウジング部１００は、複数のティース４２がそれぞれ対応する開口１０８に挿入された状態で、ティース４２に固定される。すなわち、第１のハウジング部１００は、ティース４２が開口１０８に嵌まることによって、ティース４２に固定される。第１のハウジング部１００がティース４２に固定された場合、回転シャフト１２の回転子極１３は、軸方向において、開口１０８に挿入されたティース４２の先端面に対向する位置に位置決めされる。
【００４５】
図５は、コア４０の斜視図を示す。図６は、コア４０の上面図を示す。ティース４２は、円環状のコア本体部４１に対して周方向に実質的に等間隔で設けられ、コア本体部４１から径方向内側に延出する。ティース４２のそれぞれには、回転シャフト１２の回転軸に沿う方向に延在する溝部が形成されている。具体的には、ティース４２ａには、溝部６０１及び溝部６０８が形成されている。ティース４２ｂには、溝部６０２及び溝部６０３が形成されている。ティース４２ｃには、溝部６０４及び溝部６０５が形成されている。ティース４２ｄには、溝部６０６及び溝部６０７が形成されている。
【００４６】
図１等を参照して、第１のハウジング部１００において、複数の開口１０８の縁部には、ティース４２が有する溝部と嵌合する突出部が設けられる。具体的には、開口１０８ｃの縁部には、突出部１４４及び突出部１４５が設けられる。突出部１４４はティース４２ｃの溝部６０４と嵌まり合い、突出部１４５は、ティース４２ｃの溝部６０５と嵌まり合う。また、開口１０８ｄの縁部には、突出部１４６及び突出部１４７が設けられる。突出部１４６はティース４２ｄの溝部６０６と嵌まり合い、突出部１４７はティース４２ｄの溝部６０７と嵌まり合う。このように、第１のハウジング部１００は、ティース４２の溝部と嵌まり合う突出部を複数の開口１０８の縁部に有している。これにより、第１のハウジング部１００とティース４２とを強く固定することができる。
【００４７】
複数の開口１０８のそれぞれの縁部において、突出部以外の部位は、ティース４２が有する溝部によって、ティース４２から離間する。回転シャフト１２の回転軸に沿う方向においては、開口１０８の縁の突出部のみがティース４２と嵌合する。そのため、第１のハウジング部１００は、ティース４２の一部とのみ接触する。
【００４８】
コア４０は、複数の薄板状のコア材を軸方向に積層することによって形成されている。積層された複数のコア材の間は、互いに絶縁されている。上述したように、側部１０４は金属材料により形成されている。そのため、開口１０８の縁部の突出部がティース４２の溝部と嵌まり合うことによって、積層された複数のコア材が、突出部を通じて電気的に接続され得る。しかし、上述したように、開口１０８の縁部の突出部のみがティース４２と嵌合するので、電気的に接続されるコア材の数を最小限に留めることができる。これにより、ティース４２に発生する渦電流量を最小限に抑えることができる。なお、突出部の軸方向の長さは、電気的に接続されるコア材の数が閾値未満になるように設計されてよい。例えば、突出部の軸方向の長さは２ｍｍ以下であることが好ましい。突出部の軸方向の長さは１ｍｍ以下であることがより好ましい。
【００４９】
上述したように、第１のハウジング部１００の側部１０４は、金属材料で形成されており、導電性を有する。一方、上述したように、第２のハウジング部２００は、樹脂等の非導電性材料で形成されている。第１のハウジング部１００の脚部１１０と第２のハウジング部２００の凹部２１０とが嵌まり合って固定されることにより、閉じた開口１０８が画定される。しかし、第２のハウジング部２００が非導電性材料で形成されているので、開口１０８を囲う閉じた電流経路が形成されることを抑制することができる。これにより、ティース４２からの磁気が弱まることを抑制することができる。
【００５０】
また、第１のハウジング部１００及び第２のハウジング部２００は非磁性材料で形成されるので、ティース４２の間に磁気回路が形成されることを抑制することができる。このように、第１のハウジング部１００及び第２のハウジング部２００がティース４２に及ぼす電気的及び磁気的な影響を抑制することができる。これにより、モータ１０の回転性能の劣化を抑制することができる。
【００５１】
以上に説明したモータ１０によれば、ステータ３０全体をモータハウジングで囲うことなく、モータハウジングの側部でティース４２に固定する。そのため、モータハウジングを小型化することができる。これにより、モータ１０の回転によってフロントベル部１０６及び第２のハウジング部２００が振動しにくくなる。また、モータハウジングを軽量化することができる。また、気体の流路を形成するための流路開口をモータハウジングに設けることなく、ロータ１１の周りに気体の流路を確保することができる。このように、モータ１０によれば、モータ周辺の気体の流路に大きな影響を与えることを抑制することができる。
【００５２】
モータ１０によれば、気体の流路開口をモータハウジングに設ける必要がないので、回転子極１３を密に囲うことができる。したがって、回転子極１３の回転により生じる風切り音等の音がモータハウジング外に漏れることを抑制することができる。特に、リラクタンスモータを高速回転させた場合、回転子極１３が有する凹凸形状に起因して比較的に大きな騒音が発生する。しかし、モータ１０によれば、回転子極１３を密に囲うことができるので、モータハウジング外に騒音が漏れにくくなる。
【００５３】
また、モータ１０によれば、気体の流路開口をモータハウジングに設ける必要がないため、モータハウジングの剛性低下を抑制することができる。このように、モータハウジングを軽量化でき、かつ、剛性低下を抑制することができるので、モータハウジングの固有振動数を高めることができる。これにより、モータ１０を高速回転させても共振が生じにくくなる。そのため、モータ１０の高速回転化が容易となる。
【００５４】
また、モータ１０によれば、モータハウジングによってステータ３０全体が囲われていないので、モータのティース間の空間に、コンデンサ等の部材を設けることができる。そのため、モータ装置を全体的に小型化することができる。
【００５５】
図７は、モータ１０を備えるインペラ装置４００の斜視断面図を示す。図８は、インペラ装置４００の縦断面図を示す。インペラ装置４００は、掃除機用のインペラ装置に適用され得る。
【００５６】
インペラ装置４００は、インペラ４８０と、シュラウド４１０と、ケーシング４２０と、エアガイド４３０と、モータ１０と、駆動装置９０とを備える。インペラ４８０は、モータ１０の回転シャフト１２に固定される。インペラ４８０は、回転シャフト１２の回転に伴って回転して、気体をインペラ装置４００内に吸入する。
【００５７】
ケーシング４２０は、コア４０の上部に設けられる。シュラウド４１０は、ケーシング４２０の上部に設けられる。インペラ４８０は、シュラウド４１０が有する開口内に設けられる。エアガイド４３０は、ケーシング４２０、シュラウド４１０、及びモータ１０のステータ３０によって画定される空間内に設けられる。ケーシング４２０、シュラウド４１０、及びエアガイド４３０は、インペラ４８０により吸入される気体が通流する空間を画定する。
【００５８】
エアガイド４３０は、複数のネジ４４０によってモータ１０に固定される。具体的には、エアガイド４３０は、第１のハウジング部１００のフロントベル部１０６に形成された複数の貫通孔１０２に挿入されるネジ４４０によって、フロントベル部１０６と共締めされることにより、モータ１０に固定される。図７及び図８においては、複数のネジ４４０のうち、ネジ４４０ｂ及び４４０ｄが示されている。エアガイド４３０は、貫通孔１０２ｂに挿入されるネジ４４０ｂと、貫通孔１０２ｄに挿入されるネジ４４０ｄとによって、フロントベル部１０６と共締めされる。
【００５９】
インペラ装置４００においては、インペラ４８０により吸入された気体は、モータ１０のモータハウジングの外側を通流し、複数のティース４２の間の空間を通過して、駆動装置９０側から排気される。このように、インペラ装置４００においては、モータハウジングに開口を設けなくても、インペラ４８０により生じる気体の流路を確保することができる。
【００６０】
掃除機等の機器では、インペラを高速回転させる必要がある。インペラを高速回転させる場合、インペラの回転により生じる振動を抑制するためには、インペラを含む回転部材の重量バランスを精密に得る必要がある。磁石を有するロータを持つモータにおいては、マグネットやその取付部材の偏重量が加わる為、ロータ単独で精密な重量バランスを得ることが容易でないので、ロータにインペラを装着した状態で重量バランスを得ることが好ましい。インペラが装着された状態のロータをステータに組み付けるためには、通常、ロータを１つの軸受で支持する片持ち構造を採用する必要がある。片持ち方式でロータを支持する場合、回転軸の振れ回りが生じ易いので、高速回転化が容易でない。また、ロータの振動を抑えるために、ロータの軸受を強固に支持する必要がある。軸受けの支持部材の剛性を高めるために支持部材を大型化すると、気体の流路を阻害し易くなる。
【００６１】
一方、リラクタンスモータによれば、ロータに磁石を用いず、金型で精密に成形されるロータコアのみである為、ロータ単体で重量バランスを得ることが比較的に容易である。そのため、モータ単体で重量バランスを得ることができる。したがって、インペラ及びモータ単体でそれぞれ重量バランスを得て、インペラをモータに取り付けることで、インペラ装置全体の重量バランスを比較的に容易に得ることができる。そのため、リラクタンスモータによれば、軸方向の２箇所でロータを支持する両持式の支持構造を採用することができる。上述したように、モータ１０によれば、両持式の支持構造を有するモータでありながら、２つの軸受を固定するモータハウジングに流路開口を開ける必要がないので、振動を抑制しつつ、インペラの高速回転化が容易となる。
【００６２】
なお、図７及び図８の例では、モータ１０の適用先として、掃除機用のインペラ装置を例示した。しかし、モータ１０の適用先は掃除機に限られない。掃除機の他に、ドライヤー等、インペラを有する様々な機器にモータ１０を適用することができる。なお、モータ１０の適用先はインペラ装置に限られず、インペラを有しない様々な機器に適用し得る。
【００６３】
図９は、変形例としてのモータハウジング７００の分解斜視図を示す。図１０は、モータハウジング７００の斜視図を示す。図１１は、モータハウジング７００の斜視断面図を示す。モータハウジング７００は、モータ１０用のモータハウジングの変形例である。図９から図１１に関連して、図１から図８に関連して説明したモータハウジングとの相違点を主として説明する。図１から図８に関連して説明したモータハウジングが備える構成と同様の構成については、その説明を省略する場合がある。
【００６４】
モータハウジング７００は、第１のハウジング部９００と、第２のハウジング部１０００とを有する。第２のハウジング部１０００は、第１のハウジング部９００に固定される。
【００６５】
第１のハウジング部９００は、フロントベル部９０６と、側部９０４とを有する。フロントベル部９０６及び側部９０４は、それぞれモータ１０のフロントベル部１０６及び側部１０４に対応する。
【００６６】
フロントベル部９０６には、軸受１２０が固定される。貫通孔９０２ａ、貫通孔９０２ｂ、貫通孔９０２ｃ、及び貫通孔９０２ｄは、それぞれモータ１０の貫通孔１０２ａ、貫通孔１０２ｂ、貫通孔１０２ｃ、及び貫通孔１０２ｄに対応する。
【００６７】
側部９０４は、フロントベル部９０６から軸方向に延出する。側部９０４は、切欠部９０５を有する。具体的には、側部９０４ｂは切欠部９０５ｂを有する。側部９０４ｂは、周方向の両側に切欠部を有する。同様に、側部９０４ａは、周方向の両側に切欠部を有する。脚部９１０ｂは、側部９０４ｂが有する２つの切欠部の間を軸方向に延出する部分である。脚部１０１０ａは、側部１００４ａが有する２つの切欠部の間を軸方向に延出する部分である。
【００６８】
第２のハウジング部１０００は、回転シャフト１２の第２の位置を回転可能に支持するエンドベル部１００６と、側部１００４とを有する。エンドベル部１００６には、軸受２０が固定される。なお、上述したように、第１の位置は、軸受１２０が回転シャフト１２を支持する位置であり、第２の位置は、軸受２０が回転シャフト１２を支持する位置である。第２の位置は、回転子極に対して第１の位置とは反対側の位置である。
【００６９】
側部１００４は、エンドベル部１００６から軸方向に延出する。側部１００４は、切欠部１００５を有する。具体的には、側部１００４ｂは切欠部１００５ｂを有する。側部１００４ｂは、周方向の両側に切欠部を有する。同様に、側部１００４ａは、周方向の両側に切欠部を有する。脚部１０１０ｂは、側部１００４ｂが有する２つの切欠部９０５の間を軸方向に延出する部分である。同様に、脚部１０１０ａは、側部１００４ａが有する２つの切欠部の間を軸方向に延出する部分である。
【００７０】
脚部１０１０ａは、軸方向に突出する突出部１０２０ａ及び突出部１０２０ｂを有する。脚部１０１０ｂは、軸方向に突出する突出部１０２０ｄ及び突出部１０２０ｃを有する。突出部１０２０ａ、突出部１０２０ｂ、突出部１０２０ｃ、及び突出部１０２０ｄは、それぞれフロントベル部９０６が有する孔９２０ａ、孔９２０ｂ、孔９２０ｃ、及び孔９２０ｄに挿入される。また、第１のハウジング部９００の脚部９１０ｂは、第２のハウジング部１０００の凹部１１００ｂに嵌まる。このように、第１のハウジング部９００と第２のハウジング部１０００とは、突出部１０２０と孔９２０との嵌め合い及び脚部９１０と凹部１１００との嵌め合いにより、固定される。
【００７１】
第１のハウジング部９００と第２のハウジング部１０００とが固定された場合、切欠部９０５ｂと、切欠部１００５ｂとにより、開口９０８ｂが形成される。開口９０８ｂは、ティース４２ｂが挿入される開口である。同様に、第１のハウジング部９００が有する他の切欠部と、第２のハウジング部１０００が有する他の切欠部とによって、他のティース４２が挿入される開口が形成される。このように、第１のハウジング部９００の側部９０４及び第２のハウジング部１０００の側部１００４は、それぞれ切欠部を有しており、複数のティース４２が挿入される複数の開口９０８が、第１のハウジング部９００の側部９０４が有する切欠部と、第２のハウジング部１０００の側部１００４が有する切欠部とによって形成される。
【００７２】
図１０に示される開口９８０は、開口１８０に対応する。開口９８０は、脚部１０１０ｂとエンドベル部１００６とによって囲われる部分により形成される。具体的には、開口９８０は、突出部１０２０ｃと突出部１０２０ｄとの間の凹部がエンドベル部１００６によって塞がれることにより形成される。
【００７３】
なお、第１のハウジング部９００及び第２のハウジング部１０００の一方は、非磁性の金属材料で形成されている。第１のハウジング部９００及び第２のハウジング部１０００の他方は、非磁性の非導電性材料で形成されている。例えば、第１のハウジング部９００が非磁性の金属材料で形成され、第２のハウジング部１０００が非磁性の非導電性材料で形成されてよい。第２のハウジング部１０００は樹脂で形成されてよい。第１のハウジング部９００及び第２のハウジング部１０００の一方が非磁性の金属材料で形成され、他方が非磁性の非導電性材料で形成されていることで、モータハウジング７００の強度を保ちつつ、開口９０８を囲う閉じた電流経路が形成されることを抑制することができる。また、モータハウジング７００がティース４２により形成される磁気回路に大きな影響を与えることを抑制することができる。これにより、モータの回転性能の低下を抑制することができる。
【００７４】
図１２は、モータユニット３００の製造方法に係る製造工程を示すフローチャートである。ここでは、モータ１０として、図１から図８に関連して説明したモータの製造工程を示す。
【００７５】
Ｓ１２０２において、ステータ３０、第１のハウジング部１００、第２のハウジング部２００、ロータ１１、駆動装置９０、及びセンサ８０を用意する。Ｓ１２０４において、第１のハウジング部１００に、センサ８０及びロータ１１を組み付ける。
【００７６】
Ｓ１２０６において、第１のハウジング部１００の側部１０４の開口１０８と、ステータ３０のティース４２とを嵌め合わせる。これにより、第１のハウジング部１００の側部１０４がティース４２に固定されて、第１のハウジング部１００が少なくとも回転子極１３を囲うよう位置に、第１のハウジング部１００が固定される。
【００７７】
続いて、Ｓ１２０８において、第２のハウジング部２００をロータ１１に組み付ける。これにより、モータ１０が製造される。
【００７８】
Ｓ１２１０において、駆動装置９０をステータ３０に組み付ける。これにより、モータユニット３００が製造される。
【００７９】
図９から図１１に関連して説明したモータハウジング７００を有するモータを備えるモータニットは、上述した製造方法において、第１のハウジング部１００に換えて第１のハウジング部９００を適用し、第２のハウジング部２００に換えて第２のハウジング部１０００を適用した製造方法により製造することができる。そのため、製造方法の詳細については説明を省略する。
【００８０】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【００８１】
例えば、モータは永久磁石同期モータやブラシレスモータ、誘導モータであってもよい。また、有ブラシモータであってもよい。その場合、ブラシ保持装置は第１のハウジング部の内部に設けられるとよい。
【符号の説明】
【００８２】
１０  モータ
１１  ロータ
１２  回転シャフト
１３  回転子極
１８  磁性体  
２０  軸受
３０  ステータ
３２  取付部
４０  コア
４１  コア本体部
４２  ティース
５０  インシュレータ
５２  巻線部
８０  センサ
８２  ネジ
８４  検出コイル
９０  駆動装置
９１  基板
９２  孔
９４  コンデンサ
１００  第１のハウジング部
１０２  貫通孔
１０４  側部
１０６  フロントベル部
１０８  開口
１１０  脚部
１２０  軸受
１４４、１４５、１４６、１４７  突出部
１８０  開口
２００  第２のハウジング部
２１０  凹部
３００  モータユニット
４００  インペラ装置
４１０  シュラウド
４２０  ケーシング
４３０  エアガイド
４４０  ネジ
４８０  インペラ
６０１、６０２、６０３、６０４、６０５、６０６、６０７、６０８  溝部
７００  モータハウジング
９００  第１のハウジング部
９０２  貫通孔
９０４  側部
９０５  切欠部
９０６  フロントベル部
９０８  開口
９１０  脚部
９２０  孔
９８０  開口
１０００  第２のハウジング部
１００４  側部
１００５  切欠部
１００６  エンドベル部
１０１０  脚部
１０２０  突出部
１１００  凹部
【図１】
2019071758.tif 000003
【図２】
2019071758.tif 000004
【図３】
2019071758.tif 000005
【図４】
2019071758.tif 000006
【図５】
2019071758.tif 000007
【図６】
2019071758.tif 000008
【図７】
2019071758.tif 000009
【図８】
2019071758.tif 000010
【図９】
2019071758.tif 000011
【図１０】
2019071758.tif 000012
【図１１】
2019071758.tif 000013
【図１２】
2019071758.tif 000014