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公開番号2021040360
公報種別公開特許公報(A)
公開日20210311
出願番号2019158436
出願日20190830
発明の名称モータ
出願人日本電産株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類H02K 5/08 20060101AFI20210212BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】駆動時の振動を低減できるモータを提供する。
【解決手段】モータの一つの態様は、中心軸周りに回転するロータと、ロータと径方向に対向するステータと、樹脂からなりステータが埋め込まれるハウジングと、インサート部材2と、を備える。インサート部材は、ハウジングに埋め込まれる本体部40と、締結部材が締結される被締結部50と、を有する。本体部と被締結部とが、単一の部材からなる。被締結部は、周方向に沿って並んで配置される。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項1】
中心軸周りに回転するロータと、
前記ロータと径方向に対向するステータと、
樹脂からなり前記ステータが埋め込まれるハウジングと、
インサート部材と、を備え、
前記インサート部材は、
前記ハウジングに埋め込まれる本体部と、
締結部材が締結される被締結部と、を有し、
前記本体部と前記被締結部とが、単一の部材からなる、
モータ。
続きを表示(約 1,200 文字)【請求項2】
複数の前記被締結部は、周方向に沿って並んで配置され、
前記インサート部材は、前記本体部から径方向外側に延び前記本体部と前記被締結部とを連結する複数の第1連結部を有する、
請求項1に記載のモータ。
【請求項3】
前記インサート部材は、複数の前記被締結部を互いに連結する第4連結部を有する、
請求項1又は2に記載のモータ。
【請求項4】
前記第4連結部の軸方向寸法は、一対の前記被締結部の間で、前記被締結部から離れるに従い小さくなり中間位置で最も小さくなる、
請求項3に記載のモータ。
【請求項5】
前記第4連結部の径方向寸法は、一対の前記被締結部の間で、前記被締結部から離れるに従い小さくなり中間位置で最も小さくなる、
請求項3又は4に記載のモータ。
【請求項6】
前記第4連結部は、中心軸Jを中心とする環状である、
請求項3〜5の何れか一項に記載のモータ。
【請求項7】
前記インサート部材は、前記中心軸周りを環状に延びて前記第1連結部と交差し繋がる第2連結部と、を有する、
請求項2に記載のモータ。
【請求項8】
前記第1連結部の軸方向寸法は、前記第2連結部の軸方向寸法より大きい、
請求項7に記載のモータ。
【請求項9】
前記インサート部材は、前記本体部から径方向外側に延びて前記第2連結部に繋がる第3連結部を有する、
請求項7又は8に記載のモータ。
【請求項10】
前記第1連結部の軸方向寸法は、前記第3連結部の軸方向寸法より大きい、
請求項9に記載のモータ。
【請求項11】
前記本体部は、前記ロータを回転可能に支持するベアリングを保持する、
請求項1〜10の何れか一項に記載のモータ。
【請求項12】
前記インサート部材は、軸方向に貫通する貫通孔を有し、
前記ハウジングは、前記貫通孔に進入する進入部を有する、
請求項1〜11の何れか一項に記載のモータ。
【請求項13】
前記被締結部は、軸方向から見て前記ステータに重なる、
請求項1〜12の何れか一項に記載のモータ。
【請求項14】
前記被締結部は、
軸方向一方側に位置し前記ハウジングから露出する露出端部と、
前記露出端部において開口し前記締結部材が挿入される被締結穴と、を有する、
請求項1〜13の何れか一項に記載のモータ。
【請求項15】
前記インサート部材は、ダイカスト法により製造される、
請求項1〜14の何れか一項に記載のモータ。
【請求項16】
前記インサート部材は、アルミニウム合金からなる、
請求項1〜15の何れか一項に記載のモータ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、モータに関する。
続きを表示(約 4,500 文字)【背景技術】
【0002】
近年、組み立て工程を簡素化するなどの目的で、ステータを樹脂でモールドしたモータが開発されている。特許文献1には、ステータをモールドする樹脂製のハウジングを有するモータが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特開2010−22191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のハウジングは、外部機器に取り付けるためにボルトが締結される穴部を備えている。このようなモータにおいて、ボルトによる十分な締結力を得るため、ハウジングの内部にナットを埋め込む構造を採用することが考えられる。この場合、ナットは樹脂材料であるハウジングによって保持される。このため、回転部分であるロータから発せられる振動が締結部分から機器に逃げにくく、モータ自体が共振しやすいという問題があった。
【0005】
本発明は、上記事情に鑑みて、駆動時の振動を低減できるモータの提供を目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明のモータの一つの態様は、中心軸周りに回転するロータと、前記ロータと径方向に対向するステータと、樹脂からなり前記ステータが埋め込まれるハウジングと、インサート部材と、を備える。前記インサート部材は、前記ハウジングに埋め込まれる本体部と、締結部材が締結される被締結部と、を有する。前記本体部と前記被締結部とが、単一の部材からなる。
【発明の効果】
【0007】
本発明の一つの態様によれば、駆動時の振動を低減できるモータが提供される。
【図面の簡単な説明】
【0008】
図1は、一実施形態のモータの断面図である。
図2は、一実施形態のインサート部材の斜視図である。
図3は、一実施形態のインサート部材の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、図面を参照して本発明を適用した実施形態について詳細に説明する。
以下の説明において、中心軸J(図1参照)に平行な方向を単に「軸方向」又は「上下方向」と呼び、中心軸Jを中心とする径方向を単に「径方向」と呼び、中心軸Jを中心とする周方向、すなわち、中心軸Jの軸周りを単に「周方向」と呼ぶ。また、本明細書では、中心軸Jに沿った軸方向の一方側を単に「上側」と呼び、他方側を単に「下側」と呼ぶ。なお、本明細書における上下方向は、単に説明のために用いられる方向であって、モータの使用時および流通時の姿勢を限定するものではない。
【0010】
図1は、一実施形態のモータ1の断面図である。図1に仮想線(二点鎖線)で示すように、モータ1は、固定ボルト(締結部材)9eを用いてモータ1の上側に配置される外部装置9に取り付けられる。モータ1は、外部装置9に動力を伝達する。
【0011】
モータ1は、ロータ10と、ロータ10を囲むステータ20と、ロータ10を回転可能に保持する上側ベアリング15および下側ベアリング16と、上側ベアリング15を保持するインサート部材2と、下側ベアリング16を保持する下側ベアリングホルダ70と、ハウジング30と、を有する。インサート部材2は、ハウジング30に埋め込まれる。
【0012】
ロータ10は、上下方向に沿って延びる中心軸Jを中心として回転する。ロータ10は、中心軸Jに沿って延びるシャフト11と、ロータコア12と、ロータマグネット13と、を有する。
【0013】
シャフト11は、上端部(軸方向一方側の端部)において外部装置9の動力伝達機構9dに接続される。シャフト11は、上側ベアリング15により、中心軸J周りに回転可能に支持される。シャフト11の外周面には、ロータコア12が固定される。また、ロータコア12の外周面には、ロータマグネット13が固定される。なお、複数のロータマグネット13は、ロータコア12の内部に埋め込まれていてもよい。
【0014】
ステータ20は、ロータ10を径方向外側から囲む。ステータ20は、ロータ10と径方向に対向する。ステータ20は、ステータコア21と、インシュレータ22と、コイル29と、を有する。
【0015】
ステータコア21は、中心軸Jを中心とする環状のコアバック部21aおよびコアバック部21aから径方向内側に延びる複数のティース部21bを有する。ティース部21bは、中心軸J周りの周方向に等間隔をあけて複数設けられる。
【0016】
コイル29は、インシュレータ22を介してティース部21bに装着される。コイル29の端部は、ステータ20の下側に配置されるバスバー(図示略)を介して制御装置から電力が供給される。
【0017】
上側ベアリング15は、ステータ20の上側に位置し、下側ベアリング16は、ステータ20の下側に位置する。上側ベアリング15は、シャフト11の上端部を支持し、下側ベアリング16は、シャフト11の下端部を支持する。本実施形態の上側ベアリング15および下側ベアリング16は、ボールベアリングである。しかしながら、上側ベアリング15および下側ベアリング16は、ニードルベアリング等の他種のベアリングであってもよい。
【0018】
下側ベアリングホルダ70は、下側ベアリング16を保持する。下側ベアリングホルダ70は、ステータ20の下側に位置する。下側ベアリングホルダ70は、樹脂製である。下側ベアリングホルダ70は、軸方向から見て円板状である。下側ベアリングホルダ70は、外縁部においてハウジング30に固定される。
【0019】
ハウジング30は、樹脂材料からなる。本明細書において樹脂材料とは、例えばガラス繊維や炭素繊維のような繊維材によって強化された複合材料であってもよい。すなわち、ハウジング30は、繊維強化樹脂材料であってもよい。
【0020】
ハウジング30には、ステータ20およびインサート部材2が埋め込まれる。これにより、ハウジング30は、ステータ20およびインサート部材2を保持する。ハウジング30は、ステータ20およびインサート部材2を金型内で保持した状態でインサート成形することで製造される。本実施形態によればハウジング30が、ステータ20およびインサート部材2を埋め込むため各部材の組み立て工程を簡素化することができる。
【0021】
ハウジング30は、上面から上側に突出する環状部32aを有する。環状部32aは、中心軸Jを中心とする円筒状である。環状部32aは、外部装置9に取り付きモータ1のシール機能の一部を担う。
【0022】
外部装置9は、中心軸Jを中心とする円筒状の保持筒部9aを有する。保持筒部9aは、環状部32aを径方向外側から囲む。保持筒部9aの内周面には、周方向に沿って延びる凹溝9bが設けられる。凹溝9bには、シール部材9cが収容される。シール部材9cは、凹溝9bの底面と環状部32aの外周面との間で圧縮される。シール部材9cは、保持筒部9aの内側に水分が浸入することが抑制される。
【0023】
インサート部材2は、ステータ20の上側に位置する。インサート部材2は、アルミニウム合金からなる。また、インサート部材2は、ダイカスト法により製造される。
【0024】
図2は、インサート部材2の斜視図である。図3は、インサート部材2の平面図である。
図2に示すように、インサート部材2は、ベアリングホルダ部(本体部)40と、複数のナット部(被締結部)50と、複数の腕部(第1連結部)61と、環状ブリッジ部(第2連結部)62と、複数の径方向ブリッジ部(第3連結部)63と、外環部(第4連結部)64と、を有する。本実施形態において、ナット部50、腕部61、および径方向ブリッジ部63は、それぞれインサート部材2に3つ設けられる。
【0025】
図1に示すように、ベアリングホルダ部40は、ハウジング30に埋め込まれる。ベアリングホルダ部40は、上側ベアリング15を保持する。ベアリングホルダ部40は、インサート部材2の中央に位置する。
【0026】
ベアリングホルダ部40は、ホルダ筒部(筒状部)41と、ホルダ筒部41の上端から径方向内側に延びる上板部42と、を有する。ホルダ筒部41は、中心軸Jを中心とする円筒状である。ホルダ筒部41の径方向内側には、上側ベアリング15が配置される。上板部42は、上側ベアリング15の外輪の上側を覆う。上板部42には、軸方向に貫通する中央孔42aが設けられる。中央孔42aには、シャフト11が通る。
【0027】
複数のナット部50は、周方向に沿って並んで配置される。ナット部50は、中心軸Jと平行な中心線J2に沿って延びる柱状である。ナット部50は、ハウジング30に埋め込まれる。ナット部50の中心線J2は、モータ1の中心軸Jと平行である。
【0028】
ナット部50の上端面50aは、ハウジング30から露出する。ナット部50の上端面50aは、ハウジング30から外部に露出する露出端部として機能する。ナット部50は、上端面50aに開口し中心線J2に沿って下側に延びるねじ穴(被締結穴)51を有する。ねじ穴51の内周面は、ハウジング30から露出する。ねじ穴51には、固定ボルト9eの軸部が挿入される。
【0029】
外部装置9は、保持筒部9aの下端部から径方向外側に延びる板状の固定板部9fを有する。本実施形態の外部装置9は、ナット部50と同数(本実施形態において3個)の固定板部9fを有する。それぞれの固定板部9fは、軸方向に貫通する固定孔9gを有する。固定孔9gには、上側から固定ボルト9eが挿入される。固定ボルト9eがナット部50のねじ穴51に締結されることで、モータ1は、外部装置9に固定される。
【0030】
本実施形態によれば、ナット部50が金属材料からなるため、樹脂製のハウジング30に直接的に外部装置9を固定する場合と比較して、締結時の応力で締結部分に損傷が生じることを抑制できる。したがって、モータ1とハウジング30との締結強度を高めることができる。さらに、1つの固定ボルト9eによる締結強度を高めることで、所望の固定強度を得るための固定ボルト9eの本数を少なくすることが可能となり、モータ1を外部装置9に固定する工程を簡素化できる。
(【0031】以降は省略されています)

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