(57)【要約】【課題】コア鉄心の変位を抑制することができるモータ装置を得る。【解決手段】モータハウジング２０にステータ１２が収納された状態では、突出部６０は、モータハウジング２０の内部に形成された冷媒通路５０Ｃを構成する壁部６２だけを押圧する。これにより、冷媒通路５０Ｃの壁部が変形（流路断面が変形）して内周面２０Ｂが変位する。そして、突出部６０に生じた嵌合荷重を吸収することができ、筒部４４に支持されるコア鉄心２４の変位及びステータ１２全体の変形を抑制することができる。【選択図】図１
2009118680.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能に支持されたロータの径方向外側に配置され、複数相の巻線が巻き付けられて前記ロータと対向するコア鉄心と、前記コア鉄心の径方向外側を支持する筒部と、を備えたステータと、
前記筒部と隙間を空けて前記ステータを収納するハウジングと、
前記コア鉄心の径方向外側に配置され、前記ハウジングの内部に形成された空洞部と、
前記筒部の外周面に形成され、前記空洞部と対向して前記ハウジングの内周面を押圧する突出部と、
を備えることを特徴とするモータ装置。
【請求項２】
前記コア鉄心は、前記ステータの軸方向に沿って設けられることを特徴とする請求項１に記載のモータ装置。
【請求項３】
前記コア鉄心は、前記ステータの軸方向に対して傾斜して設けられることを特徴とする請求項１に記載のモータ装置。
【請求項４】
前記突出部が、前記空洞部を構成する壁部だけを押圧することを特徴とする請求項１〜３何れか１項に記載のモータ装置。
【請求項５】
前記空洞部は、冷媒が流れる冷媒流路であることを特徴とする請求項１〜４何れか１項に記載のモータ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータハウジングの内側にステータが嵌め込まれるモータ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、円筒状のモータハウジングの内側に外周円形状のステータが嵌め込まれるモータ装置が記載されている。
【０００３】
詳細には、このステータは、モータハウジングに嵌め込まれる円筒部と、この円筒部の内周面に固定され巻線が巻き付けられたコア鉄心とを含んで構成されている。さらに、コア鉄心の径方向外側には、位置決め用の凹部が円筒部の外周面に設けられている。また、この凹部に嵌るように、ハウジングの内周面には、凸部が設けられている。
【０００４】
この構成により、モータハウジングにステータを嵌め込む際は、モータハウジングの凸部にステータの凹部を嵌合させることで、モータハウジングに対するステータの周方向の位置が決められるようになっている。しかし、モータハウジングの凸部とステータの凹部の形状ばらつきにより、嵌め込み後、凹部に嵌合荷重が生じる場合がある。
【０００５】
ここで、この凹部に生じた嵌合荷重は、凹部の反対側に設けられたコア鉄心が受け止め、ステータ全体の変形が抑制されるようになっている。
【特許文献１】特開２００４−６４９２５公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このモータ装置によると、コア鉄心に作用する嵌合荷重が大きいと、コア鉄心とロータの間隔が変わることが考えられる。
【０００７】
本発明は、上記事実を考慮し、コア鉄心の変位を抑制することが課題である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の請求項１に係るモータ装置は、回転可能に支持されたロータの径方向外側に配置され、複数相の巻線が巻き付けられて前記ロータと対向するコア鉄心と、前記コア鉄心の径方向外側を支持する筒部と、を備えたステータと、前記筒部と隙間を空けて前記ステータを収納するハウジングと、前記コア鉄心の径方向外側に配置され、前記ハウジングの内部に形成された空洞部と、前記筒部の外周面に形成され、前記空洞部と対向して前記ハウジングの内周面を押圧する突出部と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
上記構成によれば、コア鉄心とコア鉄心を支持する筒部を備えたステータがハウジングに隙間を空けて収納されている。また、ハウジングには、空洞部が設けられている。
【００１０】
さらに、筒部の外周面に形成された突出部は、空洞部と対向し、ハウジングの内周面を押圧している。
【００１１】
一方、ハウジングにステータを収納する際は、ステータの筒部に形成された突出部がハウジングの内周面を押圧しながらステータがハウジングに嵌め込まれる。ここで、ハウジングにステータが収納された状態では、前述したように、突出部はハウジングの内部に形成された空洞部と対向するように配置されている。
【００１２】
これにより、ハウジングの内周面が突出部に押圧されると空洞部の壁部が変形することで、嵌合荷重によるコア鉄心の変位を抑制することができる。
【００１３】
本発明の請求項２に係るモータ装置は、請求項１に記載において、前記コア鉄心は、前記ステータの軸方向に沿って設けられることを特徴とする。
【００１４】
上記構成によれば、コア鉄心は、ステータの軸方向に沿って設けられている。つまり、突出部及び空洞部もステータの軸方向に沿って設けられており、ハウジングに対してステータの収納位置がステータの軸方向にばらついても、突出部を空洞部と対向させることができる。
【００１５】
本発明の請求項３に係るモータ装置は、請求項１に記載において、前記コア鉄心は、前記ステータの軸方向に対して傾斜して設けられることを特徴とする。
【００１６】
上記構成によれば、コア鉄心は、ステータの軸方向に対して傾斜している。このため、電流を流していない状態でロータを回転させた時に、ステータの変形による磁歪みを抑制することができ、これにより、コギングトルクを小さくすることができる。
【００１７】
本発明の請求項４に係るモータ装置は、請求項１〜３何れか１項に記載において、前記突出部が、前記空洞部を構成する壁部だけを押圧することを特徴とする。
【００１８】
上記構成によれば、突出部は、空洞部を構成する壁部だけを押圧する。空洞部を構成する壁部は他の部位と比べ剛性が低く変形し易いため、突出部に押されて容易に壁部は変形する。
【００１９】
このように、壁部が容易に変形することで、コア鉄心の変位をさらに抑制することができる。
【００２０】
本発明の請求項５に係るモータ装置は、請求項１〜４何れか１項に記載において、前記空洞部は、冷媒が流れる冷媒流路であることを特徴とする。
【００２１】
上記構成によれば、空洞部は冷媒流路である。つまり、コア鉄心の変位を抑制した上で、モータ本体を冷却することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本実施の第１実施形態に係るモータ装置としてポンプモータ１０について図１〜図６に従って説明する。なお、各図に適宜示す矢印ＵＰは、重力方向の上側を示すものとする。
【００２３】
（全体構成）
図４に示されるように、ポンプモータ１０は、ステータ１２と、ステータ１２の軸心部に配設されたロータ１４と、ロータ１４の軸心部に固定された回転軸１６とを含むモータ機構１８と、モータ機構１８における回転軸１６の一部を除く部分を収容するモータハウジング２０とを備えて構成されている。
【００２４】
ステータ１２は、モータハウジング２０に対し相対回転不能に嵌め込まれており、回転軸１６は軸受２２を介してモータハウジング２０すなわちステータ１２に対し回転自在に軸支されている。この回転軸１６の先端には、図示しないインペラが一体回転するように取り付けられており、流体に駆動力を付与するポンプを構成している。
【００２５】
図１にも示されるように、ロータ１４は、周方向に交互に極性が異なった複数本（偶数）のマグネット４０を回転軸１６に固定して構成されている。また、ステータ１２には、モータハウジング２０に所定の隙間を設けて嵌め込まれる円筒状と筒部４４と、この筒部４４に一端部が支持され、他端部がロータ１４と対向する複数個のコア鉄心２４が回転軸１６の軸方向に延びて設けられている。さらに、図４に示されるように、ステータ１２は、コア鉄心２４に巻線を巻き回して多相のコイル２６を形成して構成されている。
【００２６】
具体的には、図１に示されるように、ステータ１２は、三相のブラシレスモータとされており、コア鉄心２４の所定数のスロット２４Ａに、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相のコイル２６Ｕ、２６Ｖ、２６Ｗが周方向に所定のパターンで配設されて構成されている。これにより、ステータ１２は、電気的には図５に示される如く構成されている。
【００２７】
図１、図５に示されるように、各相のコイル２６Ｕ、２６Ｖ、２６Ｗの巻線の端末部２８Ｕ、２８Ｖ、２８Ｗ、及び各相の共通端末部２８ＣＯＭは、それぞれ対応するコイル２６におけるコア鉄心２４の径方向外端部分において、コア鉄心２４の周方向に等間隔で配置されている。なお、図１では、便宜上、端末部２８Ｕ、２８Ｖ、２８Ｗ及び各相の共通端末部２８ＣＯＭを、コア鉄心２４の径方向外側に図示している。なお、ステータ１２の筒部４４については、詳細を後述する。
【００２８】
図４に示されるように、モータハウジング２０は、円筒部３０と底部３２とを有する有底円筒状に形成されており、重力方向の上向きに開口するように配置される。したがって、この実施形態では、ステータ１２、ロータ１４、回転軸１６の軸方向は、重力方向と一致している。
【００２９】
また、回転軸１６すなわちロータ１４をモータハウジング２０に対し回転自在に支持するための軸受２２は、底部３２の軸心部に突設されたボス部３２Ａに配置されている。
【００３０】
したがって、モータハウジング２０には、ステータ１２、ロータ１４、回転軸１６が同軸的に配置されている。また、モータハウジング２０内におけるボス部３２Ａの周りの空間は、潤滑油槽３４とされている。さらに、このモータハウジング２０の上向き開口部２０Ａには、ポンプ部（図示省略）が接続されるようになっている。
【００３１】
そして、モータハウジング２０には、流体としての冷媒（この実施形態では、ガスと液体の混合体に潤滑油を含む冷媒）を流入させるための冷媒入口３６と、冷媒を流出させるための冷媒出口３８とが設けられている。冷媒入口３６は、軸方向の一端部側であるモータハウジング２０の底部３２に開口しており、軸方向から冷媒を流入させるようになっている。
【００３２】
また、冷媒出口３８は、軸方向の他端部側（開口部２０Ａ側）であるモータハウジング２０の側面４２であって、図４に示す軸線ＣＬに対し冷媒入口３６とは反対側に開口しており、軸方向に対して直交する方向から冷媒を流出させるようになっている。なお、冷媒入口３６から流入した冷媒が冷媒出口３８に至るまでに流れる冷媒流路５０については後述する。
【００３３】
さらに、ポンプモータ１０は、モータハウジング２０内のステータ１２すなわち各相のコイル２６に給電する（外部電源回路と接続する）ためのターミナルホルダ（図示省略）を備えている。
【００３４】
なお、ターミナルホルダは、Ｕ相のコイル２６Ｕの端末部２８Ｕに電気的に接続される接続部、Ｖ相のコイル２６Ｖの端末部２８Ｖに電気的に接続される接続部、及びコイル２６Ｗの端末部２８Ｗに電気的に接続される接続部、及び各相の共通端末部２８ＣＯＭに電気的に接続される接続部を備えている。
【００３５】
以上により、ポンプモータ１０では、ロータ１４を構成するマグネット１５の角位置に応じてターミナルホルダの接続部を介してコイル２６Ｕ、２６Ｖ、２６Ｗに１２０°ずつ位相のずれた矩形波等を入力することでステータ１２に所要の回転磁界が生じ、ロータ１４が回転軸１６と共に回転駆動するようになっている。
【００３６】
（要部構成）
次に、冷媒流路５０及びステータ１２の筒部４４について説明する。
【００３７】
図１に示されるように、冷媒流路５０は、断面矩形状とされ、モータハウジング２０の内部を貫くようにコア鉄心２４の径方向外側に形成されている。
【００３８】
図６（Ｂ）、図６（Ｃ）図６（Ｄ）に示されるように、冷媒入口３６には、冷媒流路５０を構成すると共に、軸方向に延びる流入通路５０Ａの一端部が連通している。さらに、流入通路５０Ａの他端部には、ステータ１２の筒部４４を囲むように環状に設けられた第１環状通路５０Ｂが設けられ、流入通路５０Ａを通過した冷媒は、第１環状通路５０Ｂに流入するようになっている。
【００３９】
さらに、第１環状通路５０Ｂには、第１環状通路５０Ｂに流入した冷媒を分流する冷媒通路５０Ｃの一端が連通されており、冷媒通路５０Ｃは、軸方向に延びて設けられ、前述したようにコア鉄心２４（図１参照）の径方向外側に配置されている。つまり、この冷媒通路５０Ｃの本数は、コア鉄心２４の個数と同数され、円周方向に対して等間隔に設けられている。
【００４０】
さらに、冷媒通路５０Ｃの他端部には、ステータ１２の上側に配置され、モータハウジング２０の側面４２に囲まれたプール部５８が設けられており、冷媒通路５０Ｃを通過した冷媒は、プール部５８を通って冷媒出口３８から排出されるようになっている。
【００４１】
なお、図６（Ｂ）、図６（Ｃ）図６（Ｄ）は、冷媒流路５０の理解を容易にするため、モータハウジング２０の内部に形成された冷媒流路５０を主に記載している。
【００４２】
図１、図２に示されるように、冷媒流路５０を構成する冷媒通路５０Ｃが形成されるモータハウジング２０の内側には、所定の隙間を空けてステータ１２の筒部４４が設けられている。
【００４３】
また、コア鉄心２４と反対側の筒部４４の外周面には、冷媒通路５０Ｃと対向してモータハウジング２０の内周面２０Ｂを押圧する凸状の突出部６０が２個設けられている。さらに、この突出部６０は、冷媒通路５０Ｃを構成する壁部６２だけを押圧するようになっている。つまり、図３（Ａ）（Ｂ）に示されるように、ステータ１２の筒部４４の外周面に形成された突出部６０は、コア鉄心２４と同様に軸方向（図３（Ｂ）に示す矢印Ａ方向）に沿って形成されている。
【００４４】
（作用・効果）
モータハウジング２０にステータ１２を収納する際は、焼き嵌めにてステータ１２をモータハウジング２０に嵌め込む。つまり、モータハウジング２０又はステータ１２を加熱又は冷却することで、一方を他方より膨張又は収縮させ、ステータ１２をモータハウジング２０に嵌め込む。そして、収納後にモータハウジング２０及びステータ１２の温度が一様にとなった時に、ステータ１２の突出部６０がモータハウジング２０の内周面２０Ｂを強く押圧することで、強い接合力でステータ１２がモータハウジング２０に固定される。
【００４５】
また、突出部６０がモータハウジング２０の内周面２０Ｂを強く押圧することで、嵌合荷重が、突出部６０と、突出部６０に押圧されるモータハウジング２０の内周面２０Ｂに生じる。
【００４６】
ここで、図２（Ａ）に示されるように、モータハウジング２０にステータ１２が収納された状態では、突出部６０は、モータハウジング２０の内部に形成された冷媒通路５０Ｃを構成する壁部６２だけを押圧する。壁部６２の厚さ（図２（Ａ）に示すｔ寸法）は、他の部位の厚さと比較して薄くなっており、剛性が低くなっている。一方、突出部６０の筒部４４を挟んで反対側には、剛性の高いコア鉄心２４が設けられているため、突出部６０の剛性は高くなっている。
【００４７】
これにより、図２（Ｂ）に示されるように、モータハウジング２０の内周面２０Ｂが突出部６０に押圧されると、壁部６２が変形（流路断面が変形）して内周面２０Ｂが変位することで、突出部６０に生じた嵌合荷重を吸収することができ、筒部４４に支持されるコア鉄心２４の変位及びステータ１２全体の変形を抑制することができる。
【００４８】
また、ステータ１２の突出部６０が壁部６２を押圧し、壁部６２を変形させてステータ１２がモータハウジング２０へ収納されるため、突出部６０とモータハウジング２０の内周面２０Ｂとの密着性が向上し、さらに、ステータ１２とモータハウジング２０の固着力を向上させることができる。
【００４９】
また、突出部６０及び冷媒通路５０Ｃはステータ１２の軸方向に沿って設けられている。このため、モータハウジング２０に対してステータ１２の収納位置がステータ１２の軸方向にばらついても、突出部６０を冷媒通路５０Ｃと対向させることができる。
【００５０】
また、嵌合荷重を壁部６２の変形で吸収するため、ステータ１２への応力を緩和させることができ、これにより、鉄損を低減させることでポンプモータ１０の効率を向上させることができる。
【００５１】
また、コア鉄心２４の径方向外側に冷媒通路５０Ｃを配置することで、コア鉄心２４を効率よく冷却することができ、これにより、銅損を低減させることでポンプモータ１０の効率を向上させることができる。
【００５２】
次に本発明の第２実施形態に係るポンプモータ７０について図７、図８に従って説明する。
【００５３】
なお、第１実施形態と同一部材については、同一符号を付してその説明を省略する。
【００５４】
図７（Ａ）（Ｂ）に示されるように、この実施形態では第１実施形態のように、ステータ７２の筒部７４に支持されたコア鉄心７６は、ステータ７２の軸方向（図７（Ｂ）に示す矢印Ｂ方向）に延びておらず、これに替えて、ステータ７２の軸方向に対して螺旋状に傾斜して設けられている。さらに、これと対応するように、筒部７４の外周面に形成された突出部７８も、ステータ７２の軸方向に対して螺旋状に傾斜して設けられている。
【００５５】
また、図８に示されるように、軸方向に対して傾斜した突出部７８に対応するように、冷媒通路８０もモータハウジング２０の内部を螺旋状に傾斜して貫いている。
【００５６】
このように、コア鉄心７６を傾斜させることで、電流を流していない状態でロータ１４を回転させた時、ステータ７２の変形による磁歪みを抑制することができ、これにより、コギングトルクを小さくすることができる。
【００５７】
また、冷媒通路８０を傾斜させることで、冷媒通路が軸方向に延びている場合と比較すると、ポンプモータ７０全体を効率よく冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の第１実施形態に係るポンプモータを構成するステータを模式的に示す平面図である。
【図２】（Ａ）（Ｂ）本発明の第１実施形態に係るポンプモータに採用されたコア鉄心近傍を示した平面図である。
【図３】（Ａ）（Ｂ）本発明の第１実施形態に係るポンプモータに採用されたステータを示した平面部及び側面図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係るポンプモータの概略全体構成を示す側断面図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係るポンプモータを構成するステータの回路図である。
【図６】（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）本発明の第１実施形態に係るポンプモータの冷媒流路等を示した平面図、及び側面図である。
【図７】（Ａ）（Ｂ）本発明の第２実施形態に係るポンプモータに採用されたステータを示した平面部及び側面図である。
【図８】（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）本発明の第２実施形態に係るポンプモータの冷媒流路等を示した平面図、及び側面図である。
【符号の説明】
【００５９】
１０・・・ポンプモータ（モータ装置）、１２・・・ステータ、１４・・・ロータ、２０・・・モータハウジング、２４・・・コア鉄心、２６・・・コイル（巻線）、４４・・・筒部、５０Ｃ・・・冷媒通路（空洞部、冷媒流路）、６０・・・突出部、６２・・・壁部、７０・・・ポンプモータ（モータ装置）、７２・・・ステータ、７４・・・筒部、７６・・・コア鉄心、７８・・・突出部、８０・・・冷媒通路（冷媒流路）
【図１】
2009118680.tif 000003
【図２】
2009118680.tif 000004
【図３】
2009118680.tif 000005
【図４】
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【図５】
2009118680.tif 000007
【図６】
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【図７】
2009118680.tif 000009
【図８】
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