(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転中心である中心軸と同心である筒部を有するカバー体と、
前記筒部の軸方向一方側に配置されるブラケットと、
前記筒部の内周側に前記中心軸と同心に配置され、先端側が中心軸に向かい延びるように形成される複数のティース部および該ティース部を連結するコアバック部からなる電機子コア並びに前記電機子コアの前記各ティース部に巻回された巻線を有する電機子と、
周方向に互いに離間した樹脂製の複数のスペーサと、
を備えるブラシレスモータであって、
前記電機子は、前記カバー体および前記ブラケットに対して半径方向および軸方向の間隙を有して配置され、
前記スペーサは、前記半径方向の間隙に配置されると共に、前記カバーおよびブラケットに対して軸方向に間隙を有して配置されることを特徴とするブラシレスモータ。
【請求項２】
前記複数のスペーサは、軸方向略同一高さ位置に周方向に互いに離間して配列されるスペーサ群を形成し、
前記スペーサ群が少なくとも２組、軸方向に離間して設けられることを特徴とする請求項１に記載のブラシレスモータ。
【請求項３】
前記スペーサ群は前記電機子の軸方向片側のみに配置され、
前記電機子の軸方向片側とは反対側に対応する前記筒部には、半径方向に縮小した半径方向縮小部が形成され、
前記半径方向縮小部の内周面と前記電機子の外周面とは、嵌合されていることを特徴とする請求項１に記載のブラシレスモータ。
【請求項４】
前記電機子の外周縁における前記各スペーサの各々の当接部には、前記スペーサが固定されるコア側凹部が形成され、
前記コア側凹部の半径方向の窪み深さは、前記スペーサの半径方向厚さよりも小さいことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のブラシレスモータ。
【請求項５】
前記筒部の内周側における前記各スペーサの各々の当接部には、前記スペーサが固定されるカバー体側凹部が形成され、
前記カバー体側凹部の半径方向の窪みの深さは、前記スペーサの半径方向厚さよりも小さいことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のブラシレスモータ。
【請求項６】
周方向に隣り合う前記各スペーサ間には、前記カバー体および前記ブラケットに対して間隙を有する周方向連結部を有することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のブラシレスモータ。
【請求項７】
軸方向に隣り合う前記各スペーサ間には、前記カバー体および前記ブラケットに対して間隙を有する軸方向連結部を有することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載のブラシレスモータ。
【請求項８】
前記電機子には、少なくとも前記ティース部の軸方向両端および前記コアバック部の内周側を電気的に絶縁するインシュレータが固定され、
前記各スペーサは、前記インシュレータと一体的に形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載のブラシレスモータ。
【請求項９】
前記電機子の軸方向一方側には、前記巻線の各端部を結線する導電体を保持する接続構造体が配置され、
前記接続構造体には、前記電機子と当接する複数の電機子当接部が設けられ、
前記各スペーサは、前記電機子当接部と一体的に形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載のブラシレスモータ。
【請求項１０】
回転中心である中心軸と同心である筒部を有するカバー体と、
前記筒部の軸方向一方側に配置されるブラケットと、
前記筒部の内周側に前記中心軸と同心に配置され、且つ、前記カバー体および前記ブラケットに対して、半径方向および軸方向の間隙を有して配置された電機子と、
を備えたブラシレスモータであって、
前記電機子は、円弧形状の分割コアバック部、該分割コアバック部の内周側より半径方向に突設された１つの分割ティース部を有し、且つ、分割ティース部、円弧状の分割コアバック部および少なくとも前記分割ティース部の両端面と前記分割コアバック部の内周側とを電気的に絶縁した樹脂製の分割インシュレータ、および前記分割ティース部に前記分割インシュレータを介して巻回された巻線を有した複数の電機子ブロック体から構成され、
前記分割インシュレータにおける前記分割ティース部の両端面を覆うティースカバー部は、半径方向外方に延び、前記分割コアバックの外周縁まで覆う半径方向外方延長部が形成され、かつ前記半径方向外方延長部の外周縁には軸方向に延びる軸方向延長部が連続して形成され、
前記分割インシュレータの前記軸延長部は、前記電機子と前記カバー体および前記ブラケットに対して前記半径方向の間隙に配置されることを特徴とするブラシレスモータ。
【請求項１１】
前記分割インシュレータは、軸方向に離間する２部材により形成され、
前記電機子ブロック体の少なくとも前記分割ティース部および前記分割コアバック部を軸方向両端面から覆うことを特徴とする請求項１０に記載のブラシレスモータ。
【請求項１２】
前記分割コアバック部の外周縁には、コア側凹部が形成され、
前記分割インシュレータの前記軸方向延長部は、該コア側凹部に固定されるとともに、
前記コア側凹部の半径方向の窪み深さは、前記軸方向延長部の半径方向厚さより小さいことを特徴とする請求項１０および請求項１１のいずれかに記載のブラシレスモータ。
【請求項１３】
前記カバー体の前記円筒部には、カバー体側凹部が形成され、
前記分割インシュレータの前記軸方向延長部は、該カバー体側凹部に固定されるとともに、
前記カバー体凹部の半径方向の窪み深さは、前記軸方向延長部の半径方向厚さより小さいことを特徴とする請求項１０および請求項１１のいずれかに記載のブラシレスモータ。
【請求項１４】
回転中心である中心軸と同心である筒部を有するカバー体と、
前記筒部の軸方向一方側に配置されるブラケットと、
前記筒部の内周側に前記中心軸と同心に配置され、且つ、前記カバー体および前記ブラケットに対して、半径方向および軸方向の間隙を有して配置された電機子と、
前記電機子の軸方向一方側に配置され、前記巻線の各端部を結線する導電体を保持する樹脂製の接続構造体と、
を備えたブラシレスモータであって、
前記接続構造体には、前記電機子と当接する複数の電機子当接部が周方向に離間して設けられ、
前記電機子は、前記カバー体および前記ブラケットに対して半径方向および軸方向の間隙を有して配置され、
前記電機子当接部が前記電機子の外周面と前記カバー体の内周面との間に配置され、前記電機子の外周面と前記カバー体の内周面との間に間隙が設けられることを特徴とするブラシレスモータ。
【請求項１５】
前記カバー体の軸方向他方側には、前記筒部より半径方向に縮小した径方向縮小部が形成され、
前記半径方向縮小部の内周面と前記電機子の外周面とは、嵌合されていることを特徴とする請求項１４に記載のブラシレスモータ。
【請求項１６】
前記電機子の外周縁には、コア側凹部が形成され、
前記電機子接続部は、該コア側凹部に固定されるとともに、
前記コア側凹部の半径方向の窪み深さは、前記電機子接続部の半径方向厚さより小さいことを特徴とする請求項１４および請求項１５のいずれかに記載のブラシレスモータ。
【請求項１７】
前記筒部の内周側における前記各電機子接続部の各々の当接部には、前記電機子接続部が固定されるカバー体側凹部が形成され、
前記カバー体側凹部の半径方向の窪みの深さは、前記電機子接続部の径方向厚さよりも小さいことを特徴とする請求項１４および請求項１５のいずれかに記載のブラシレスモータ。
【請求項１８】
中心軸と同軸に回転する回転体を回転自在に保持する軸受部と、
該軸受部を保持し、中心軸と同心である筒部を有する軸受保持体と、
前記筒部の外周側に前記中心軸と同心に配置され、半径方向外方に向かい先端が延びるティース部の軸方向端面と前記ティースの内周側を連結するコアバック部とを有した電機子と、
を有するブラシレスモータであって、
前記電機子は、前記軸受保持体と半径方向および軸方向の間隙を設けて配置され、
前記電機子と前記軸受保持体との間には、前記筒部の外周側の軸方向の一方側に当接するスペーサが周方向に離間して配置されることを特徴とするブラシレスモータ。
【請求項１９】
前記電機子には、少なくとも前記ティース部の軸方向端面と前記コアバック部の内周側を電気的に絶縁するインシュレータを有し、
前記スペーサは、前記インシュレータと一体的に形成されることを特徴とする請求項１８に記載のブラシレスモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブラシレスモータ、特に振動低減およびロストルク低減を目的としたブラシレスモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来からブラシレスモータ（以下、単にモータという）において、電機子の界磁用磁石からの反作用による振動が、電機子を保持しているモータケース等の電機子保持部材に伝播してしまう。その結果、電機子保持部材を通じてモータ全体が振動してしまう問題があった。特に車両のハンドル操作をモータにて補助する電動パワーステアリング（Power Electric assist System：以下、単にEPSという）においては、このモータの振動がハンドルに伝播してしまう。その結果、ハンドルの操舵感の低下を招いていた。そのため、この振動対策として、電機子と電機子保持部材との間に全周に渡って断面環状のスペーサを介在させる構造が採用されていた（このような従来の構造として、例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１０１６０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の構造であると、スペーサ（特許文献１では緩衝部１０ａ）の断面は全周に渡り環状であることより、スペーサとこれに当接する電機子保持部材（特許文献１では支持ブラケット３）との当接面積が大きくなってしまう。その結果、電機子の振動がスペーサを介して電機子保持部材に伝播する面積が大きくなることから、伝播する振動エネルギーが大きくなり電機子保持部材の振動が大きくなってしまう。
【０００５】
また特許文献１では、電機子コアのティース部にインシュレータを介して巻線を巻回して電機子を構成し、そしてこのインシュレータに一体にスペーサを形成するような構造である。しかしながら、この特許文献１のような構造では、電機子が複数のブロックから構成される、いわゆる分割コアタイプである場合、インシュレータにおけるスペーサの断面が環状であると各電機子コアをインシュレータもしくはスペーサによって移動制限をしてしまうために、ブロック単位での巻線の巻回が困難である。その結果、電機子の生産性の低下を招く恐れがあった。
【０００６】
本発明は、上記の問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、電機子から電機子保持部材への振動の伝播を抑えるとともに、電機子の生産性の高いブラシレスモータを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の請求項１によれば、回転中心である中心軸と同心である筒部を有するカバー体と、前記筒部の軸方向一方側に配置されるブラケットと、前記筒部の内周側に前記中心軸と同心に配置され、先端側が中心軸に向かい延びるように形成される複数のティース部および該ティース部を連結するコアバック部からなる電機子コア並びに前記電機子コアの前記各ティース部に巻回された巻線を有する電機子と、周方向に互いに離間した樹脂製の複数のスペーサと、を備えるブラシレスモータであって、前記電機子は、前記カバー体および前記ブラケットに対して半径方向および軸方向の間隙を有して配置され、前記スペーサは、前記半径方向の間隙に配置されると共に、前記カバーおよびブラケットに対して軸方向に間隙を有して配置されることを特徴とする。
【０００８】
本発明の請求項１に従えば、スペーサにより電機子はカバー体およびブラケットの直接接触を避けることができる。さらに、このスペーサは複数個周方向に離間して配置されるために、カバー体とスペーサとの当接面積を小さくすることができるので、電機子に発生する振動をカバー体へ伝播するエネルギーを小さくすることができる。さらに、電機子と当接するスペーサが樹脂製の弾性に富んだ部材にて形成されることにより、電機子からスペーサへ漏洩する磁束を防止することができ、前記電機子からカバー体およびブラケットへ伝播する振動を効率よく低減することができる。
【０００９】
本発明の請求項２によれば、請求項１に係わり、前記複数のスペーサは、軸方向略同一高さ位置に周方向に互いに離間して配列されるスペーサ群を形成し、前記スペーサ群が少なくとも２組、軸方向に離間して設けられることを特徴とする。
【００１０】
本発明の請求項２に従えば、各スペーサを略同一高さにて周方向に形成したものを軸方向上下方向に少なくとも２組配置することによって、安定的に電機子を固定することができる。
【００１１】
本発明の請求項３によれば、請求項１に係わり、前記スペーサ群は前記電機子の軸方向片側のみに配置され、前記電機子の軸方向片側とは反対側に対応する前記筒部には、半径方向に縮小した半径方向縮小部が形成され、前記半径方向縮小部の内周面と前記電機子の外周面とは、嵌合されていることを特徴とする。
【００１２】
本発明の請求項３に従えば、周方向に離間したスペーサによってカバー体およびブラケットとの当接面積を減少させることによって振動を低減することができる上に、カバー体の半径方向縮小部の内周面と電機子の外周面とが嵌合されることにより、カバー体の筒部と電機子との同心度を向上させることができる。
【００１３】
本発明の請求項４によれば、請求項１乃至請求項３に係わり、前記電機子の外周縁における前記各スペーサの各々の当接部には、前記スペーサが固定されるコア側凹部が形成され、前記コア側凹部の半径方向の窪み深さは、前記スペーサの半径方向厚さよりも小さいことを特徴とする。
【００１４】
本発明の請求項５によれば、請求項１乃至請求項３に係わり、前記筒部の内周側における前記各スペーサの各々の当接部には、前記スペーサが固定されるカバー体側凹部が形成され、前記カバー体側凹部の半径方向の窪みの深さは、前記スペーサの半径方向厚さよりも小さいことを特徴とする。
【００１５】
本発明の請求項４および請求項５に従えば、電機子の外縁にコア側凹部およびカバー体の筒部にカバー体側凹部をどちらか設けることにより、凹部を設けない構造と比較してモータの半径方向外径を小さくすることができる。さらに、電機子とカバー体との間隙を極限まで小さくする場合、スペーサの半径方向幅だけ大きな径とならなければならないが、コア側凹部およびカバー体側凹部を設けることにより、スペーサの半径方向幅よりも小さく設けるが、電機子とカバー体との間隙を調節することができる。
【００１６】
本発明の請求項６によれば、請求項１乃至請求項５のいずれかに係わり、周方向に隣り合う前記各スペーサ間には、前記カバー体および前記ブラケットに対して間隙を有する周方向連結部を有することを特徴とする。
【００１７】
本発明の請求項６に従えば、スペーサを周方向に一体的に成形されることにより、スペーサの部品点数を削減することができる。さらに、スペーサが軸方向上下方向に離間している場合、スペーサを電機子コアの上下方向から少なくとも２組取り付ける構造であるので、容易に取り付けることができる。その結果、電機子の組立の作業性を向上させることができる。
【００１８】
本発明の請求項７によれば、請求項１乃至請求項６のいずれかに係わり、軸方向に隣り合う前記各スペーサ間には、前記カバー体および前記ブラケットに対して間隙を有する軸方向連結部を有することを特徴とする。
【００１９】
本発明の請求項７に従えば、各スペーサの軸方向の組を連結する軸方向連結部を設けることにより、スペーサの部品点数を削減することができる。さらに、周方向連結部と組み合わせることによって、スペーサは１点にすることができ、更なる部品点数削減、および作業工数削減を図ることができる。
【００２０】
【００２１】
【００２２】
【００２３】
【００２４】
本発明の請求項８によれば、請求項１乃至請求項７のいずれかに係わり、前記電機子には、少なくとも前記ティース部の軸方向両端および前記コアバック部の内周側を電気的に絶縁するインシュレータが固定され、前記各スペーサは、前記インシュレータと一体的に形成されていることを特徴とする。
【００２５】
本発明の請求項８に従えば、スペーサとインシュレータとを一体成形することによって、部品点数の削減することができる。さらにインシュレータをはめ込む構造であるために電機子コアの絶縁工程の削減を図ることができる。
【００２６】
本発明の請求項９によれば、請求項１乃至請求項７のいずれかに係わり、前記電機子の軸方向一方側には、前記巻線の各端部を結線する導電体を保持する接続構造体が配置され、前記接続構造体には、前記電機子と当接する複数の電機子当接部が設けられ、前記各スペーサは、前記電機子当接部と一体的に形成されていることを特徴とする。
【００２７】
本発明の請求項９に従えば、接続構造体が必要なブラシレスモータにおいて、接続構造体の電機子当接部とスペーサとを一体的に形成することによって、部品点数を削減することができる。
【００２８】
本発明の請求項１０によれば、回転中心である中心軸と同心である筒部を有するカバー体と、前記筒部の軸方向一方側に配置されるブラケットと、前記筒部の内周側に前記中心軸と同心に配置され、且つ、前記カバー体および前記ブラケットに対して、半径方向および軸方向の間隙を有して配置された電機子と、
を備えたブラシレスモータであって、前記電機子は、円弧形状の分割コアバック部、該分割コアバック部の内周側より半径方向に突設された１つの分割ティース部を有し、且つ、分割ティース部、円弧状の分割コアバック部および少なくとも前記分割ティース部の両端面と前記分割コアバック部の内周側とを電気的に絶縁した樹脂製の分割インシュレータ、および前記分割ティース部に前記分割インシュレータを介して巻回された巻線を有した複数の電機子ブロック体から構成され、前記分割インシュレータにおける前記分割ティース部の両端面を覆うティースカバー部は、半径方向外方に延び、前記分割コアバックの外周縁まで覆う半径方向外方延長部が形成され、かつ前記半径方向外方延長部の外周縁には軸方向に延びる軸方向延長部が連続して形成され、前記分割インシュレータの前記軸延長部は、前記電機子と前記カバー体および前記ブラケットに対して前記半径方向の間隙に配置されることを特徴とする。
【００２９】
本発明の請求項１０に従えば、各電機子ブロック体にて円環状に形成されるような電機子において、各電機子のインシュレータに軸方向延長部を設けることによって、電機子をカバー体およびブラケットから直接接触を防ぐことができる。さらに各電機子ブロック体のインシュレータを同形状とすることによって、インシュレータの共通化を図ることができる。
【００３０】
本発明の請求項１１によれば、請求項１０に係わり、前記分割インシュレータは、軸方向に離間する２部材により形成され、前記電機子ブロック体の少なくとも前記分割ティース部および前記分割コアバック部を軸方向両端面から覆うことを特徴とする。
【００３１】
本発明の請求項１１に従えば、軸方向に離間する２部材によって形成されることにより、電機子を安定的にカバー体に固定できる。さらに電機子コアの上下方向より取り付けるのみにて形成することができるので、電機子の組立が容易である。したがって、電機子の組立の作業性を向上させることができる。
【００３２】
本発明の請求項１２によれば、請求項１０および請求項１１のいずれかに係わり、前記分割コアバック部の外周縁には、コア側凹部が形成され、前記分割インシュレータの前記軸方向延長部は、該コア側凹部に固定されるとともに、前記コア側凹部の半径方向の窪み深さは、前記軸方向延長部の半径方向厚さより小さいことを特徴とする。
【００３３】
本発明の請求項１３によれば、請求項１０および請求項１１のいずれかに係わり、前記カバー体の前記円筒部には、カバー体側凹部が形成され、前記分割インシュレータの前記軸方向延長部は、該カバー体側凹部に固定されるとともに、前記カバー体凹部の半径方向の窪み深さは、前記軸方向延長部の径方向厚さより小さいことを特徴とする。
【００３４】
本発明の請求項１２および請求項１３に従えば、電機子にコア側凹部およびカバー体にカバー体側凹部のいずれかが形成されることにより、モータの半径方向の小型化を図ることができる。また電機子とカバー体との間隙を極限まで小さくする場合においても、軸方向延長部が電機子とカバー体との間に介在するので、この間隙は、軸方向延長部の半径方向幅より小さくできない。しかしながら、コア側凹部およびカバー体側凹部を設けることによって、この間隙を自由に調節することができる。
【００３５】
本発明の請求項１４によれば、回転中心である中心軸と同心である筒部を有するカバー体と、前記筒部の軸方向一方側に配置されるブラケットと、前記筒部の内周側に前記中心軸と同心に配置され、且つ、前記カバー体および前記ブラケットに対して、半径方向および軸方向の間隙を有して配置された電機子と、
前記電機子の軸方向一方側に配置され、前記巻線の各端部を結線する導電体を保持する樹脂製の接続構造体と、を備えたブラシレスモータであって、前記接続構造体には、前記電機子と当接する複数の電機子当接部が周方向に離間して設けられ、前記電機子は、前記カバー体および前記ブラケットに対して半径方向および軸方向の間隙を有して配置され、前記電機子当接部は、前記半径方向の間隙に配置されると共に、前記カバーおよびブラケットに対して軸方向に間隙を有して配置されることを特徴とする。
【００３６】
本発明の請求項１４に従えば、接続構造体の電機子当接部が電機子の外周面およびカバー体の筒部の内周面との間に配置されることにより、電機子とカバー体との直接接触を少なくとも部分的には避けることができる。さらにこの電機子当接部は周方向に離間して形成されるので、電機子とカバー体との電機子当接部を通じての当接面積が少なくなるので、電機子からカバー体への振動の伝播を低減することができる。
【００３７】
本発明の請求項１５によれば、前記カバー体の軸方向他方側には、前記筒部より半径方向に縮小した径方向縮小部が形成され、前記半径方向縮小部の内周面と前記電機子の外周面とは、嵌合されていることを特徴とする。
【００３８】
本発明の請求項１５に従えば、カバー体の半径方向縮小部の内周面と電機子の外周面とを嵌合することにより、各電機子ブロック体を良好に保持できる上にカバー体の筒部と電機子との同心度を向上させることができる。
【００３９】
本発明の請求項１６によれば、前記電機子の外周縁には、コア側凹部が形成され、前記電機子接続部は、該コア側凹部に固定されるとともに、前記コア側凹部の半径方向の窪み深さは、前記電機子接続部の半径方向厚さより小さいことを特徴とする。
【００４０】
本発明の請求項１７によれば、前記筒部の内周側における前記各電機子接続部の各々の当接部には、前記電機子接続部が固定されるカバー体側凹部が形成され、前記カバー体側凹部の半径方向の窪みの深さは、前記電機子接続部の半径方向厚さよりも小さいことを特徴とする。
【００４１】
本発明の請求項１６および請求項１７に従えば、電機子にコア側凹部およびカバー体にカバー体側凹部のいずれかが形成されることにより、モータの半径
方向の小型化を図ることができる。また電機子とカバー体との間隙を極限まで小さくする場合においても、軸方向延長部が電機子とカバー体との間に介在するので、この間隙は、軸方向延長部の半径方向幅より小さくできない。しかしながら、コア側凹部およびカバー体側凹部を設けることによって、この間隙を自由に調節することができる。
【００４２】
本発明の請求項１８によれば、中心軸と同軸に回転する回転体を回転自在に保持する軸受部と、該軸受部を保持し、中心軸と同心である筒部を有する軸受保持体と、前記筒部の外周側に前記中心軸と同心に配置され、半径方向外方に向かい先端が延びるティース部の軸方向端面と前記ティースの内周側を連結するコアバック部とを有した電機子と、を有するブラシレスモータであって、前記電機子は、前記軸受保持体と半径方向および軸方向の間隙を設けて配置され、前記電機子と前記軸受保持体との間には、前記筒部の外周側の軸方向一方側に当接し、前記電機子を保持するスペーサが周方向に離間して配置されることを特徴とする。
【００４３】
本発明の請求項１８に従えば、軸受保持部と電機子との間に周方向に離間したスペーサが介在されることにより、電機子と軸受保持部との直接接触を防ぐことができる。さらにスペーサは周方向に離間して配置されるので、軸受保持部との当接面積が少ない。したがって、電機子から軸受保持部への振動の伝播を低減させることができる。よって振動の少ないブラシレスモータを提供することができる。
【００４４】
本発明の請求項１９によれば、請求項１８に係わり、前記電機子には、少なくとも前記ティース部の軸方向端面と前記コアバック部の内周側を電気的に絶縁するインシュレータを有し、前記スペーサは、前記インシュレータと一体的に形成されることを特徴とする。
【００４５】
本発明の請求項１９に従えば、スペーサがインシュレータと一体成形されることにより、部品点数を削減することができる。さらに作業工程数も削減することができる。
【００４６】
【００４７】
【発明の効果】
【００４８】
本発明によれば、電機子から電機子保持部材への振動の伝播を抑えるとともに、電機子からカバー体への磁束漏洩を防止することによって、磁気的損失を抑えることができるのでロストルクを低減することができる。さらに電機子の生産性の高いブラシレスモータを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４９】
＜モータ全体構造：インナーロータ型＞
本発明に係るモータの一形態の全体構造について図１を用いて説明する。図１は、モータの軸方向断面図である。
【００５０】
カバー体１０は、下側に開口部を有する有底円筒形状であり、例えば、鉄系の板をプレス等の塑性加工にて形成される。このカバー体１０の上側に位置する底面部１１の中央には、上側に向かう上側凹部１１ａが形成される。またカバー体１０の円筒部１２の内周側には、電機子２０が配置されている。
【００５１】
またブラケット３０は、カバー体１０の開口部側にカバー体１０と当接して配置され、開口部を封止する。またブラケット３０には、下側に向かい下側凹部３１が形成される。
【００５２】
上側凹部１１ａの内周側と下側凹部３１の内周側とには、それぞれ軸受となるボールベアリング４０が固定される。ここで、本実施例において、軸受はころがり軸受であるボールベアリング４０を使用しているが、これに限定されることなく、すべり軸受である含油焼結軸受を使用してもよい。
【００５３】
これらボールベアリング４０には、回転自在に支持されるように出力軸となるシャフト５０が回転中心軸となる中心軸Ｊ１と同軸となるように固定される。このシャフト５０の中央部の電機子２０との半径方向対応部には、磁性体にて形成された薄板が積層されたロータコア６０が固定される。さらにこのロータコア６０の外周面には、回転駆動力に作用する界磁用磁石７０が固定される。
この界磁用磁石７０と電機子２０とは半径方向に間隙を介して対向する。そして電機子２０に電流を通流することにより、電機子２０の周囲に磁場を発生させ、この磁場と界磁用磁石７０との相互作用により、回転駆動力を得る。
【００５４】
＜電機子とカバー体との締結構造＞
＜第一の実施例＞
次に本発明に係る電機子２０とカバー体１０との締結構造の第一の実施例について図２乃至図４を用いて説明する。図２は、図１の半図である。図３は、後述する電機子コア２１の上面図である。図４は、電機子コア２１に上側インシュレータ８０を取り付け、カバー体１０に固定した際の上面図である。また図４中の点線は、電機子コア２１を示す。そして図中の下図は、二点鎖線円部分を軸方向に一部拡大した図であり、電機子２０と上側インシュレータ８１との当接関係を示す。
【００５５】
図２を参照して、円環状に形成された電機子２０は、電磁鋼板の薄板を複数積層されて形成された電機子コア２１と、電機子コア２１の軸方向両端部に装着される電気的絶縁を図る上側インシュレータ８０と下側インシュレータ８１、これら上側インシュレータ８０、下側インシュレータ８１の外側を巻回する巻線２２とから構成される。
【００５６】
図３を参照して、電機子コア２１は、中心軸Ｊ１に向かい放射状に延びる複数のティース部２３およびこれらティース部２３の半径方向外方に位置し、各ティース部２３を周方向に連結するコアバック部２４から構成される。
【００５７】
図４を参照して、上側インシュレータ８０は、各ティース部２３の上面および内周面を除いた側面を覆うティースカバー部８０ａと、コアバック部２４の上面の半径方向内側を覆う円環形状のコアバック上面カバー部８０ｂおよび各コアバック部２４の内周側側面を覆うコアバック側面カバー部８０ｃとから構成される。そしてコアバック上面カバー部８０ｂの外周縁の一部には、半径方向外方に延びる半径方向外方延長部８０ｂ１が形成される。そして半径方向外方延長部８０ｂ１の外周縁には、コアバック部２４の外周面と当接しつつ軸方向下側に延びる軸方向延長部８０ｂ２が形成される。この軸方向延長部８０ｂ２はカバー体１０の円筒部１２の内周側と当接することによって電機子２０を固定配置することができる。したがって、電機子２０とカバー体１０との間に上側インシュレータ８０および下側インシュレータ８１が狭持されるので、電機子２０とカバー体１０とが直接接触することを防ぐことができる。すなわち電機子２０とカバー体１０との間には間隙９０が設けられる。その結果、電機子２０の磁束は磁気抵抗の大きい間隙９０側には流れることが少なくなるのでカバー体１０への磁束漏洩を防ぐことができる。これにより、モータの磁気的な損失を防ぐことができるのでロストルクの低減を図ることができる。さらに図２を参照して、軸方向延長部８０ｂ２は軸方向にも離間した構造であるので、さらに軸方向にも間隙９０を設けることができ、カバー体１０との当接面積を低減することができる。したがって、電機子２０からカバー体１０への振動の伝播をさらに低減させることができる。その上、上側インシュレータ８０および下側インシュレータ８１は、非磁性体であり、そして樹脂等の弾性に富んだ部材であるので、電機子２０の当接部における磁束漏洩を防ぐことができるとともに、振動の低減にも寄与する。また上側インシュレータ８０および下側インシュレータ８１を各々周方向に連結した一部材にて形成しているので部材点数を削減することができる。これは特に電機子２０が円環状に一体形成される場合に有効である。
【００５８】
また図３を参照して、コアバック部２４の外周面の上側インシュレータ８０の軸方向延長部８０ｂ２に対応する部分にコア側凹部２４ａを設ける。そしてこのコア側凹部２４ａに軸方向延長部８０ｂ２が挿通固定される。ここで、コア側凹部２４ａの半径方向の窪み深さが軸方向延長部８０ｂ２の半径方向厚さより大きくなると、電機子２０とカバー体１０とが直接接触してしまう。そのため、コア側凹部２４ａの半径方向の窪み深さは軸方向延長部８０ｂ２の半径方向厚さより小さく設定する。これにより、コア側凹部２４ａを設けていない場合と比較して、間隙９０の半径方向大きさを小さくすることができる。その結果、モータの半径方向の小型化を図ることができる。このコア側凹部２４ａは下側インシュレータ８０に対しても同様に設けられることは当然である。
【００５９】
最後に図４を参照して、この軸方向延長部８０ｂ２は周方向に離間して周方向に複数形成される。軸方向延長部８０ｂ２が周方向に離間して形成されることにより、上側インシュレータ８０および下側インシュレータ８１とカバー体１０の円筒部１２との当接面積が少なくなる。したがって、電機子２０の界磁用磁石７０の回転反作用による振動をインシュレータ８０を介してカバー体１０に伝播するエネルギーを低減することができる。またインシュレータ８０は樹脂等の弾性部材にて形成されるので、電機子２０の振動を吸収し、カバー体１０への伝播を防ぐことができる。その結果、モータ全体の振動を低減することができるので、低振動のモータを提供することができる。
【００６０】
＜第二の実施例＞
電機子とカバー体との締結構造の第二の実施例について図５および図６を用いて説明する。図５は、後述する電機子ブロック体１００と分割インシュレータ１１０との装着に関する上側の一部を切り取った斜視図である。図６は、後述する電機子ブロック体コア１０１を円環状に連結し、上側分割インシュレータ１１１を装着し、カバー体１０に固定した際の上面図である。ここで、点線は電機子ブロック体コア１０１を示している。また下図は、図中の二点鎖線円部分を軸方向に一部拡大した図であり、上側分割インシュレータ１１１と電機子２０ａとがカバー体１０に当接する関係を示した図である。
【００６１】
図５を参照して、電機子２０ａは、複数の電機子ブロック体１００を円環状に連結することにより構成される。電機子ブロック体１００は、電磁鋼板の薄板を複数積層されることによって形成される電機子ブロック体コア１０１と、この電機子ブロック体コア１０１の軸方向両端面を覆う上側分割インシュレータ１１１および下側分割インシュレータ（不図示）と、これら上側分割インシュレータ１１１および下側分割インシュレータの外側を巻回する巻線（不図示）とから構成される。さらに電機子ブロック体コア１０１は、先端が中心軸Ｊ１に向かい延びる分割ティース部１０１ａと、分割ティース部１０１ａの半径方向外方に形成された円弧状の分割コアバック部１０１ｂとから構成される。
【００６２】
上側分割インシュレータ１１１は、分割ティース部１０１ａを覆うティースカバー部１１１ａと分割コアバック部１０１ｂの上端面の内周側の半径方向一部を覆うコアバック上面カバー部１１１ｂおよび内周側面を覆うコアバック側面カバー部１１１ｃとから構成される。さらにコアバック上面カバー部１１１ｂの外周縁の周方向一部には、半径方向外方に延びる半径方向外方延長部１１１ｂ１が分割コアバック部１０１ｂの外周縁まで形成される。そしてこの半径方向外方延長部１１１ｂ１はさらに分割コアバック部１０１ｂの外周面に当接しつつ軸方向下側に延長する軸方向延長部１１１ｂ２が形成される。これは下側分割インシュレータに関しても同様の形状である。この分割インシュレータ１１０は第一の実施例における上側インシュレータ８０および下側インシュレータ８１と同様に非磁性体であることが磁束漏洩防止の観点から望ましい。さらに弾性の富んだ材料であると防振の観点からもさらに望ましい。
【００６３】
次に図６を参照して、これら電機子ブロック体１００を円環状に連結することにより電機子２０ａが形成される。ここで軸方向延長部１１１ｂ２がカバー体１０の円筒部１２と当接することによって電機子２０ａは固定保持される。また軸方向延長部１１１ｂ２は周方向に離間して複数形成される構造となる。
【００６４】
この構成により、電機子２０ａとカバー体１０との間に間隙９０が形成されるので、第一の実施例と同様の効果である磁気的損失の低減およびロストルクの低減を図ることができる。そして軸方向延長部１１１ｂ２が周方向に離間して形成されることにより、カバー体１０との当接面積を減少させることができるので、電機子２０ａからカバー体１０への振動の伝播を低減させることができる。さらに電機子ブロック体１００個々に対応する分割インシュレータ１１０を形成することにより、分割インシュレータ１１０は他の分割インシュレータ１１０と連結していないので他の電機子ブロック体１００の位置を考慮せずに電機子ブロック体１００個々の分割インシュレータ１１０の装着および巻線の巻回を容易に行うことができる。その結果、電機子２０ａの生産性を向上させることができる。
【００６５】
また図５を参照して、分割コアバック部１０１ｂの外周面の上側分割インシュレータ１１１の軸方向延長部１１１ｂ２と対応する部分には、コア側凹部１０１ｂ１が形成される。このコア側凹部１０１ｂ１により、第一の実施例と同様にモータの半径方向の小型化を図ることができる。
【００６６】
また第二の実施例において、コア側凹部１０１ｂ１をそれぞれ電機子２０側に設けたが、これに限定されることなく、図７のようにカバー体１０側にカバー体凹部１０１ｂ２を設けてもよい。コア側凹部１０１ｂ１を電機子２０側、およびカバー体凹部１０１ｂ２をカバー体１０側の少なくともどちらか一方に設けても、モータの半径方向の小型化を図ることができる効果を発揮する。これは第一の実施例においても同様である。
【００６７】
また軸方向延長部１１ｂ２を別部材であるスペーサ１３０として形成してもよい。この場合、電機子２０ａはインシュレータを必要とせず、上側分割インシュレータ１１１にて覆われていた部分を絶縁塗装することによって電気的な絶縁を図ってもよい。このスペーサ１３０の形状として、図８のａ）のようにスペーサ１３０はカバー体１０およびブラケット３０と間隙を形成する周方向連結部１３１を有し、一体的に成形してもよい。この場合、スペーサ１３０を一部材にて形成することができるので、部品点数を削除することができる。またこの周方向連結部１３１は、カバー体１０およびブラケット３０に当接しなければ、どのような形状でもよい。また図８のｂ）のように、スペーサ１３０は、軸方向においても、カバー体１０およびブラケット３０と間隙を形成する軸方向連結部１３２を有し、一体的に成形してもよい。これによりスペーサ１３０を一点にて成形することができるので、更なる部品点数の削減を図ることができる。これは第一の実施例においても同様である。またこれらスペーサ１３０は、電機子コア２１に巻線２２を巻回後に取り付ければよいので、電機子コア２１が円環状の一体コアに対して有効であることは当然であり、さらに分割コアタイプである電機子２０ａに対しても一体的に成形したスペーサ１３０にて対応することができる。これは下側分割インシュレータについても同様である。このスペーサ１３０を磁束漏洩防止のために非磁性体であることが望ましい。その上、弾性に富んだ部材であると振動低減にも効果を発揮することができ、さらに望ましい。
【００６８】
＜第三の実施例＞
本発明の電機子とカバー体との締結構造について図９を参照して説明する。図９は軸方向模式断面図である。なお、構成としては、図１と同様であるため、図１と同部材については同番号を用いる。また図１とは異なるカバー体１４０と後述する接続構造体１５０との説明を中心に行う。
【００６９】
カバー体１４０は、鉄系部材をプレス加工等の塑性加工にて略有底円筒形状に形成される。このカバー体１４０の底面部１４１の中央部には、上側に向かう上側凹部１４１ａが形成される。またカバー体１４０の円筒部１４２の内周側には、電機子２０が配置されている。そして円筒部１４２の軸方向上側には、この円筒部１４２の外径よりも半径方向に小さい径方向縮小部１４３が形成される。この半径方向縮小部１４３の内周面には、電機子２０の外周面が嵌合される。これにより、電機子２０と円筒部１４２との間には、半径方向縮小部とは反対側に開口する間隙９０が形成される。また半径方向縮小部１４３と電機子２０との隙間ばめによる嵌合により、電機子２０と円筒部１４２との同心度を向上させることができる。その結果、このカバー体１４０にボールベアリング４０を介して固定されるシャフト５０との同心度を向上することができる。したがって、このシャフト５０に固定される界磁用磁石７０の外周面と電機子２０の内周面との間隙を一様にすることができ、周方向の磁束を一定にすることができる。したがって、電機子２０の振動自体を低減することができる。また電機子２０とカバー体１４０との嵌合は、本実施例においては、隙間ばめであるが、これに限定されることなく、圧入、焼きばめ等の他の嵌合方法でもよい。
【００７０】
電機子２０の下側に配置される接続構造体１５０は、電機子２０の巻線２２と結線を行う導電体１５１と、これを保持する保持ケース１５２と、電機子２０と当接して、接続構造体１５０の位置決めを行う電機子当接部１５３とから構成される。またこの保持ケース１５２に導電体１５１をモールド成形してもよい。特にこの接続構造体１５０は導電体１５１を収容することから、絶縁体であることは必須である。さらに非磁性体の樹脂等にて形成される。
【００７１】
また電機子当接部１５３は、周方向に離間して複数形成され、電機子２０の外周面に固定される。そして電機子当接部１５３の外周面は、円筒部１４２の内周面と当接する。これにより、電機子２０とカバー体１４０との保持を行う。その結果、電機子当接部１５３は周方向に離間して複数形成されることにより、カバー体１４０と電機子当接部１５３との当接面積を減少させることができ、電機子２０の振動がカバー体１４０側に伝播することを低減することができる。
【００７２】
電機子２０の外周面にコア側凹部２４ａを形成することによって、接続構造体１５０を固定することもできる。この場合、電機子当接部１５３をコア側凹部２４ａに当接することによって、接続構造体１５０の周方向の回り止めの効果を発揮する。さらにコア側凹部２４ａの軸方向に段部を設けること、もしくは電機子当接部１５３にコアバック部２４の上面と当接する段部を設けることによって接続構造体１５０の軸方向の位置決めも容易に行うことができる。
【００７３】
またこの第三の実施例では、電機子を円環状に形成された電機子２０を採用したが、これに限定されることなく、電機子ブロック体１００を連結して環状に形成した電機子２０ａを採用してもよい。
【００７４】
また第三の実施例において、説明したカバー体１４０の形状は、第三の実施例のみでの適用ではなく、第一の実施例および第二の実施例についても同様に適用してもよい。第一の実施例および第二の実施例に適用した場合、下側インシュレータ８１および下側分割インシュレータに形成される軸方向延長部は形成されない。この第一の実施例および第二の実施例に適用しても、電機子２０、
２０ａとカバー体との同心度が向上する効果を発揮することができる。
【００７５】
＜モータの全体構造：アウターロータ型＞
本発明に係るモータの全体構造の一形態について図１１および図１２を用いて説明する。図１０はモータの軸方向模式断面図である。図１１は後述する電機子コア２１３に後述する上側インシュレータ２２１を取り付けた際の上面図である。ここで、点線は電機子コア２１３を示す。また二点鎖線円は、電機子コア２１３と後述する軸受保持体２１３との取付けの関係の一部を軸方向より見た図である。
【００７６】
図１０を参照して、軸受保持体２００は略円筒形状に形成され、その軸受保持体２００の外周側には、電機子２１０が配置される。電機子２１０は円環状のコアバック部２１１の外周面から複数のティース部２１２が半径方向外方に放射状に延びる電機子コア２１３と、コアバック部２１１の軸方向端面の内周側および外周側側面、ティース部２１２の上面および外周面以外の側面を覆い電気的絶縁を行うインシュレータ２２０と、このインシュレータ２２０の外周面を巻回する巻線２３０とから構成される。
【００７７】
またインシュレータ２２０は、電機子コア２１３の上側から覆う上側インシュレータ２２１および下側から覆う下側インシュレータ２２２にて構成される。
【００７８】
軸受保持体２００の円筒部２０１の内周側の上下端側には、それぞれ半径方向拡大部２０２が形成される。この半径方向拡大部２０２には、それぞれ軸受部であるボールベアリング２４０が固定される。
【００７９】
回転軸と同軸に回転するシャフト２５０は、このボールベアリング２４０の内周側に固定され、回転自在に支持される。またシャフト２５０の上端部には、磁性体にて上面が底面部となる有底円筒形状に形成されたロータホルダ２６０が固定されている。このロータホルダ２６０の円筒部２６１の内周側には、界磁用磁石２７０が電機子２１０のティース部２１２の外周面と間隙をもって対
向するように配置される。ここでシャフト２５０、ロータホルダ２６０、および界磁用磁石２７０を含めた構造体を回転体という。この回転体は上記構成に限定されることなく、所定の基準軸に対して一体的に回転する構造体全般をいう。
【００８０】
電機子２１０に電流が通流されることにより、電機子２１０の周囲に磁場が発生し、この磁場と界磁用磁石２７０との相互作用により回転駆動力を得る。
【００８１】
＜電機子と軸受保持体との締結構造＞
図１１を参照して、上側インシュレータ２２１のコアバック部２１１の軸方向端面を覆うコアバック上面カバー部２２１ａの外周縁には、半径方向内方に延びる半径方向内方延長部２２１ｂが形成される。そしてこれら半径方向内方延長部２２１ｂの外周縁には、それぞれ電機子コア２１３側に向かい軸方向に延びる軸方向延長部２２１ｃが形成される。さらにコアバック部２１１の外周縁の軸方向延長部２２１ｃに対応する部分には、それぞれコア側凹部２１３ａが形成されている。これにより、電機子２１０の半径方向の大きさを若干大きくすることのみにて、軸受保持体２００と電機子２１０との間にインシュレータ２２０を当接固定することができる。これにより軸受保持体２００と電機子２１０との間には、間隙２８０が形成される。この間隙２８０が形成されることにより、前述のように電機子２１０から軸受保持体２００への磁束漏洩を防ぐことができる。
【００８２】
また図１０を参照して、軸方向延長部２２１ｃは周方向に離間して形成されている。これにより、前述の効果と同様に電機子２１０と軸受保持体２００との当接面積が少なくなることより、電機子２１０から軸受保持体２００への振動の伝播を低減することができる。これは下側インシュレータ２２２についても同構造である。
【００８３】
ここで、本実施例において、軸方向延長部２２１ｃはインシュレータ２２０と一体的に成形されている旨を記載したが、これに限定されることなく、別体として図１２のようにスペーサ２９０として配置してもよい。
【００８４】
また、本実施例において、軸受部に転がり軸受であるボールベアリング２４０を採用したが、本発明はこれに限定されることなく、回転体を回転自在に支持できる部材であればよいので、例えば、転がり軸受である含油焼結部材であってもよい。
【００８５】
また、本実施例において、カバー体１０には円筒部１２が形成されると記載したが、これに限定されることなく、電機子２０を固定できる形状であればどのような筒部であってもよい。例えば、断面３角形以上の多角形であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明に係る実施例の一形態に係るモータの軸方向模式断面図である
【図２】図１に係る電機子とカバー体との関係を示す断面半図である
【図３】電機子コアの一部を切り取った上面図である
【図４】電機子コアとインシュレータとを取り付けた上面図である
【図５】電機子ブロック体コアとインシュレータとの取付けを示す斜視図である
【図６】電機子ブロック体コアとインシュレータとを取り付けた際の上面図である
【図７】電機子とカバー体との関係の他の実施形態を示す上面図である
【図８】は電機子コアに防振部材を取り付けた上面図であり、ｂ）は軸方向の断面半図である
【図９】本発明に係る他の実施例の一形態に係るモータの軸方向断面図である
【図１０】本発明に係る他の実施例の一形態に係るモータの軸方向模式断面図である
【図１１】図９に係る電機子コアとインシュレータとを取り付けた上面図である
【図１２】電機子コアに防振部材を取り付けた上面図である
【符号の説明】
【００８７】
１０、１４０  カバー体
１２        円筒部
２０、２０ａ、２１０  電機子
２１、２１３  電機子コア
２２、２３０  巻線
２３、２１２  ティース部
２４、２１１  コアバック部
２４ａ、１０１ｂ１、２１３ａ  コア側凹部
２４ｂ、１０１ｂ２  カバー体側凹部
３０        ブラケット
８０        上側インシュレータ（インシュレータ）
８０ａ、１１１ａ  ティースカバー部
８０ｂ、１１１ｂ  コアバック上面カバー部
８０ｂ１、１１１ｂ１、２２１ｂ  径方向延長部
８０ｂ２、１１１ｂ２、２２１ｃ  軸方向延長部
８０ｃ      コアバック側面カバー部
８１        下側インシュレータ（インシュレータ）
９０、２８０  間隙
１００      電機子ブロック体
１０１      電機子ブロック体コア
１０１ａ    分割ティース部
１０１ｂ    分割コアバック部
１１０      分割インシュレータ
１３０，２９０  スペーサ
１３１      周方向連結部
１３２      軸方向連結部
１４３      径方向縮小部
１５０      接続構造体
１５１      導電体
１５３      電機子当接部
２００      軸受保持体
２２０      インシュレータ
２４０      ボールベアリング（ 軸受部）
Ｊ１        中心軸
【図１】
0004792915.tif 000002
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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