(57)【要約】【課題】駆動時に生じる振動を広い周波数範囲で抑制することができる回転電機を提供する。【解決手段】モータケース２は、ケース本体部２ａと、このケース本体部２ａ及びステータコア５間に介在されるコア固定部２ｂとで構成され、ケース本体部２ａが低周波〜高周波の広い範囲の振動を好適に減衰する制振性に優れた制振合金で構成されるとともにコア固定部２ｂが制振ゴム（制振樹脂でも可）の薄膜と鋼板とを多層に重ねた構造の制振鋼板で構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状のモータケースと、
コイルが巻装されるとともに前記モータケース内に固定されたステータコアと、
前記ステータコアの内周側に回転可能に支持され前記コイルの励磁にて回転されるロータと
を備えた回転電機であって、
前記モータケースは、その一部又は全部が制振合金で構成されたことを特徴とする回転電機。
【請求項２】
請求項１に記載の回転電機において、
前記モータケースは、ケース本体部と、前記ケース本体部及び前記ステータコアの間に介在されるコア固定部とからなり、
前記ケース本体部及びコア固定部の少なくとも一方を前記制振合金で構成したことを特徴とする回転電機。
【請求項３】
請求項２に記載の回転電機において、
前記ケース本体部を制振合金、前記コア固定部を制振鋼板で構成、又は前記ケース本体部を制振鋼板、前記コア固定部を制振合金で構成したことを特徴とする回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロータの回転駆動に伴って発生する振動を抑制するように構成された回転電機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、回転電機では、ロータの回転に伴って発生するステータの振動をモータケースに伝播させないようにするため、例えば特許文献１に示すようにモータケースの内周面とステータ（ステータコア）の外周面との間に制振性に優れたブロック状の樹脂やゴムなどの弾性部材を設けている。そのため、ステータにて径方向の振動が発生した場合に、弾性部材が弾性変形して振動を吸収することによりステータの振動がモータケースに伝播することが抑制されている。
【０００３】
上記ほか、特許文献２に示すように、制振性に優れた樹脂やゴムなどの弾性薄膜と鋼板との多層構造の制振鋼板によりモータケースを構成することで振動を抑制させる回転電機が開示されている。
【特許文献１】特開２００７−１８９８１２号公報
【特許文献２】特開２００１−２１１５７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に示される回転電機のようにモータケースとステータとの間にブロック状の制振ゴムや制振樹脂を介在する態様では、そのゴムや樹脂は低周波の振動の抑制を得意としていることから、高周波の振動に対しては十分に抑制することができないという問題があった。
【０００５】
また、特許文献２に示される回転電機のようにモータケースを制振鋼板で構成する態様では、その制振鋼板は低・中周波の振動の抑制を得意としていることから、特許文献１よりも広い範囲ではあるが、高周波の振動に対しては依然として十分に抑制することができなかった。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、駆動時に生じる振動を広い周波数範囲で抑制することができる回転電機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、筒状のモータケースと、コイルが巻装されるとともに前記モータケース内に固定されたステータコアと、前記ステータコアの内周側に回転可能に支持され前記コイルの励磁にて回転されるロータとを備えた回転電機であって、前記モータケースは、その一部又は全部が制振合金で構成されたことをその要旨とする。
【０００８】
この発明では、モータケースの一部又は全部が制振合金で構成される。つまり、制振ゴム・制振樹脂が得意とする低周波の振動や制振鋼板が得意とする低・中周波の振動よりも更に低〜高周波の広い範囲の振動を好適に減衰する制振性に優れた制振合金で構成されている。これにより、ロータの回転に伴って発生するステータの振動を広い周波数範囲で抑制することができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の回転電機において、前記モータケースは、ケース本体部と、前記ケース本体部及び前記ステータコアとの間に介在されるコア固定部とからなり、前記ケース本体部及びコア固定部の少なくとも一方を前記制振合金で構成したことをその要旨とする。
【００１０】
この発明では、モータケースは、ケース本体部と、このケース本体部及びステータコア間に介在されるコア固定部とで構成されている。そして、ケース本体部及びコア固定部の少なくとも一方が制振合金で構成される。このようにモータケースがケース本体部とコア固定部との分割タイプであっても、その少なくとも一方を制振合金で構成すれば、ロータの回転に伴って発生するステータの振動を広い周波数範囲で抑制することができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の回転電機において、前記ケース本体部を制振合金、前記コア固定部を制振鋼板で構成、又は前記ケース本体部を制振鋼板、前記コア固定部を制振合金で構成したことをその要旨とする。
【００１２】
この発明では、ケース本体部は制振合金、コア固定部は制振鋼板で構成、又はケース本体部は制振鋼板、コア固定部は制振合金で構成される。つまり、制振合金と合わせて制振鋼板を用いることで、低・中周波の振動をより好適に抑制することができる。また、制振合金は当然ながら金属材料であり、制振鋼板についても金属材料とみなすことができるため、ステータコアとコア固定部、コア固定部とケース本体部を圧入固定方法や焼き嵌め固定方法などを用いて容易に固定することができる。また、制振合金及び制振鋼板は機械加工が可能であるため、寸法精度を高く維持することができる。また、制振合金及び制振鋼板は経時変化が小さいため、軸ずれや真円度等の悪化を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１３】
従って、上記記載の発明によれば、駆動時に生じる振動を広い周波数範囲で抑制することができる回転電機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】
【００１４】
以下、本発明を具体化した一実施の形態を図面に従って説明する。
図１は、本実施の形態の回転電機の断面図を示す。図１に示すように、本実施の形態の回転電機としてのモータ１において、有底円筒状のモータケース２は、ステータ３及びロータ４等を収容する有底円筒状のケース本体部２ａと、該ケース本体部２ａの内周面に設けられた段差２ｘと当接して固定されるコア固定部２ｂとから構成されている。コア固定部２ｂの内周面には、円環状のステータ３が固定されている。
【００１５】
ステータ３を構成する円環状金属製のステータコア５は、周方向に並設された複数のティース部５ａ（図１中、２つのみ図示）を備え、これらのティース部５ａは、ステータコア５の外周側で連結されて一体的に構成されている。各ティース部５ａには、インシュレータ６を介してコイル７が巻装されるとともに、ステータコア５の内周側にコイル７の励磁にて回転されるロータ４が回転可能に配置されている。
【００１６】
ロータ４は、モータケース２（ケース本体部２ａ）の底部中央部と、該モータケース２の開口部を閉塞するエンドフレーム８の径方向の中央部とにそれぞれ設けられた一対の軸受９ａ，９ｂによって軸支された回転軸１０と、該回転軸１０に固定された円筒状のロータヨーク１１と、該ロータヨーク１１の外周面に固定された複数の永久磁石１２とから構成されている。複数の永久磁石１２は、ステータコア５と径方向に対向している。
【００１７】
モータケース２のケース本体部２ａは、図２に示すように、制振ゴム・制振樹脂が得意とする低周波の振動や制振鋼板が得意とする低・中周波の振動よりも更に低〜高周波の広い範囲の振動を好適に減衰する制振性に優れた制振合金で構成されている。より詳しくは、図３に示すように、ロータ４の回転に伴って発生するステータ３での振動の周波数に対して広く対応して振動を好適に抑制することができる対数減衰率０．１５以上のＭｎ系制振合金、Ｆｅ−Ａｌ系制振合金、Ａｌ−Ｚｎ系制振合金、Ｃｕ−Ａｌ−Ｎｉ系制振合金、いずれかの制振合金を使用して本実施形態のモータケース２におけるケース本体部２ａが形成されている。なお、図３に示すように、Ｍｎ系制振合金は対数減衰率０．７、Ｆｅ−Ａｌ系制振合金は対数減衰率０．３、Ａｌ−Ｚｎ系制振合金は対数減衰率０．１５、Ｃｕ−Ａｌ−Ｎｉ系制振合金は対数減衰率０．２である。モータケース２のコア固定部２ｂは、図２に示すように制振ゴム（制振樹脂でも可）の薄膜と鋼板とを多層に重ねた構造の制振鋼板で構成されている。
【００１８】
次に、本実施の形態のモータケース２における振動の減衰効果について、図４を用いて説明する。
図４（ｃ）は、従来の一般的な構成である鉄のみで構成したモータケースを用いた場合における振動の減衰効果を示している。図４（ｂ）は、鉄で構成したモータケースとステータとの間に制振ゴムを介在させた場合における振動の減衰効果を示している。図４（ａ）は、ケース本体部２ａを制振合金、コア固定部２ｂを制振鋼板で構成した本実施形態のモータケース２における振動の減衰効果を示している。図４（ａ）〜（ｃ）の縦軸は振動レベルを示し、横軸は振動の周波数を示している。
【００１９】
図４（ｂ）と図４（ｃ）とを比較してわかるように、鉄で構成したモータケースとステータとの間に制振ゴムを介在させると低周波の振動を効果的に減衰させることはできるが、高周波の振動を十分に減衰させることはできない。一方、図４（ａ）では、ケース本体部２ａを制振合金、コア固定部２ｂを制振鋼板で構成したことにより、低周波から高周波の広い範囲の振動を効果的に減衰させることができるようになっている。従って、このようなモータケース２を用いる本実施形態のモータ１は低振動に構成できる。
【００２０】
次に、本実施の形態の特徴的な作用効果を記載する。
（１）モータケース２は、ケース本体部２ａと、このケース本体部２ａ及びステータコア５間に介在されるコア固定部２ｂとで構成され、ケース本体部２ａが制振合金で構成されている。つまり、制振ゴム・制振樹脂が得意とする低周波の振動や制振鋼板が得意とする低・中周波の振動よりも更に低〜高周波の広い範囲の振動を好適に減衰する制振性に優れた制振合金で構成されている。これにより、ロータ４の回転に伴って発生するステータ３の振動を広い周波数範囲で抑制することができる。
【００２１】
（２）コア固定部２ｂが制振ゴム（制振樹脂でも可）の薄膜と鋼板とを多層に重ねた構造の制振鋼板で構成することで、制振合金よりなるケース本体部２ａと合わせて低・中周波の振動をより好適に抑制することができる。
【００２２】
（３）ケース本体部２ａは制振合金であり、コア固定部２ｂは金属材料とみなすことができる制振鋼板よりなるため、ステータコア５とコア固定部２ｂ、コア固定部２ｂとケース本体部２ａを圧入固定方法や焼き嵌め固定方法などを用いて容易に固定することができる。また、制振合金及び制振鋼板は機械加工が可能であるため、寸法精度を高く維持することができる。また、制振合金及び制振鋼板は経時変化が小さいため、軸ずれや真円度等の悪化を抑制することができる。
【００２３】
（４）ケース本体部２ａには、軸受９ａ，９ｂを介してロータ４の回転に伴う振動、特に高周波の振動が伝播される場合でも、制振合金からなるケース本体部２ａによりその振動も抑制することができる。
【００２４】
尚、本発明の実施の形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施の形態では、モータケース２のケース本体部２ａを制振合金、コア固定部２ｂを制振鋼板で構成しているが、例えばケース本体部２ａを制振鋼板、コア固定部２ｂを制振合金で構成してもよい。このように、ケース本体部２ａより小さいコア固定部２ｂに制振合金を使用する構成により、ロータ４の回転に伴って発生するステータ３（ステータコア５）の振動を抑制しつつ、制振合金の使用量も抑えることができる。
【００２５】
上記ほか、ケース本体部２ａ及びコア固定部２ｂの一方を制振合金で、他方を一般的な鉄系金属で構成してもよい。また、ケース本体部２ａを樹脂、コア固定部２ｂを制振合金で構成してもよい。
【００２６】
・上記実施の形態では、モータケース２をケース本体部２ａとコア固定部２ｂとで別体に構成しているが、制振合金の一体構成のモータケースとしてもよい。
・上記実施の形態では、制振合金として図３に示すように、Ｍｎ系制振合金、Ｆｅ−Ａｌ系制振合金、Ａｌ−Ｚｎ系制振合金、Ｃｕ−Ａｌ−Ｎｉ系制振合金の内のいずれかの制振合金を採用しているが、これに限らず、対数減衰率０．１５以上の他の制振合金を採用してもよい。
【００２７】
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想を以下に追記する。
（イ）  コイルが巻装されるステータコアが固定されるモータケースであって、
その一部又は全部が対数減衰率０．１５以上の制振合金で構成されたことを特徴とするモータケース。
【００２８】
このようなモータケースを回転電機に用いれば、駆動時に生じる振動を広い周波数範囲で抑制できる回転電機を提供することができる。
（ロ）  上記（イ）に記載のモータケースにおいて、
モータケースは、ケース本体部と、前記ケース本体部及び前記ステータコアの間に介在されるコア固定部とからなり、
前記ケース本体部及びコア固定部の少なくとも一方を前記制振合金で構成したことを特徴とするモータケース。
【００２９】
このようなモータケースを回転電機に用いても、駆動時に生じる振動を広い周波数範囲で抑制できる回転電機を提供することができる。
（ハ）  上記（ロ）に記載のモータケースにおいて、
前記ケース本体部を制振合金、前記コア固定部を制振鋼板で構成、又は前記ケース本体部を制振鋼板、前記コア固定部を制振合金で構成したことを特徴とするモータケース。
【００３０】
このようなモータケースを回転電機に用いれば、制振合金と合わせて制振鋼板を用いることで、低・中周波の振動をより好適に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本実施の形態における回転電機の断面図である。
【図２】材質と振動減衰効果について説明するための説明図である。
【図３】材質の違いによる対数減衰率について説明するための説明図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は回転電機の振動減衰効果を説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００３２】
１…モータ（回転電機）、２…モータケース、２ａ…ケース本体部、２ｂ…コア固定部、４…ロータ、５…ステータコア、７…コイル。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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