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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2017-229214(P2017-229214A)
(43)【公開日】2017年12月28日
(54)【発明の名称】モータ装置
(51)【国際特許分類】
   H02K 5/24 20060101AFI20171201BHJP
   H02K 5/04 20060101ALI20171201BHJP
【FI】
   H02K5/24 A
   H02K5/04
【審査請求】未請求
【請求項の数】11
【出願形態】OL
【全頁数】16
(21)【出願番号】特願2016-125935(P2016-125935)
(22)【出願日】2016年6月24日
(71)【出願人】
【識別番号】000004695
【氏名又は名称】株式会社SOKEN
(71)【出願人】
【識別番号】000004260
【氏名又は名称】株式会社デンソー
(71)【出願人】
【識別番号】000101352
【氏名又は名称】アスモ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100106149
【弁理士】
【氏名又は名称】矢作 和行
(74)【代理人】
【識別番号】100121991
【弁理士】
【氏名又は名称】野々部 泰平
(74)【代理人】
【識別番号】100145595
【弁理士】
【氏名又は名称】久保 貴則
(72)【発明者】
【氏名】後藤 友幸
(72)【発明者】
【氏名】百武 哲也
(72)【発明者】
【氏名】瀬村 純一
(72)【発明者】
【氏名】水野 正樹
【テーマコード(参考)】
5H605
【Fターム(参考)】
5H605AA04
5H605BB09
5H605BB14
5H605CC03
5H605EA06
5H605GG04
(57)【要約】
【課題】他部材への振動の伝達を抑制可能なモータ装置を提供する。
【解決手段】モータ装置1は、ステータ11およびロータ15を有するモータ10と、モータ10を保持するモータホルダ20とを含んで構成される。ステータ11は、有底円筒状に形成されたヨーク12と、ヨーク12の内周面に配置された複数の永久磁石13とを有する。モータホルダ20は、モータ10を収容する有底円筒形状の収容部21と、収容部21の外周面から円形に延設されたフランジ部22と、フランジ部22の外周縁に形成され、モータホルダ20を被取付体に取り付けるための3つの取付部23とを有する。3つの取付部23は、そのうち1つがモータホルダ20の円環2次モードの節に相当する位置に設けられ、この位置から周方向に90度離間した位置と、周方向に180度離間した位置とに、残りの2つの取付部23がそれぞれ設けられている。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ヨーク(12)を有するモータ(10)と、被取付体に取り付け可能な、前記ヨークよりも低い剛性となるように形成されたモータホルダ(20)と、を備えるモータ装置であって、
前記モータホルダは、
前記モータを収容する収容部(21)と、
前記被取付体に前記モータホルダを取り付けた状態において前記被取付体と接触する複数の取付部(23、223、323、423)と、
を有し、
全ての前記取付部は、前記モータホルダの振動モードの腹に相当する位置を避けて設けられているモータ装置。
【請求項2】
前記モータホルダは樹脂材料によって形成されている請求項1に記載のモータ装置。
【請求項3】
前記取付部は、前記収容部の径外方向に延設された延設部(22)に設けられている請求項1または請求項2に記載のモータ装置。
【請求項4】
全ての前記取付部は、前記振動モードの節に相当する位置に設けられる請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のモータ装置。
【請求項5】
前記振動モードは、横断面が円環形状である前記収容部において周方向に沿って4つの腹および節を持ち半径方向に振動する2次モードである請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のモータ装置。
【請求項6】
前記モータホルダは前記取付部を少なくとも3つ有し、
一つの前記取付部は、前記モータが有するステータ(11)に設けられた複数の磁石(13)のうち、周方向に間隔を空けて隣り合う前記磁石と前記磁石との間の中点を径外方向へ延長した延長線上に設けられ、
他の二つの前記取付部のうち、一方は前記延長線上に設けられた前記取付部と90度間隔で設けられ、他方は180度間隔で設けられている請求項5に記載のモータ装置。
【請求項7】
前記振動モードは、横断面が円環形状である前記収容部において周方向に沿って6つの腹および節を持ち半径方向に振動する3次モードである請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のモータ装置。
【請求項8】
前記モータホルダは前記取付部を少なくとも3つ有し、
一つの前記取付部は、前記モータが有するステータ(11)に設けられた複数の磁石(13)のうち、周方向に間隔を空けて隣り合う前記磁石と前記磁石との間の中点を径外方向へ延長した延長線上に設けられ、
他の二つの前記取付部のうち、一方は前記延長線上に設けられた前記取付部と60度間隔で設けられ、他方は180度間隔で設けられている請求項7に記載のモータ装置。
【請求項9】
前記モータホルダは前記取付部を少なくとも3つ有し、
一つの前記取付部は、前記モータが有するステータ(11)に設けられた複数の磁石(13)のうち、周方向に間隔を空けて隣り合う前記磁石と前記磁石との間の中点を径外方向へ延長した延長線上に設けられ、
他の二つの前記取付部のうち、一方は前記延長線上に設けられた前記取付部と70度間隔で設けられ、他方は180度間隔で設けられている請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のモータ装置。
【請求項10】
前記中点は、前記ヨークの振動モードの節に相当する位置と周方向において対応する位置である請求項6、請求項8、請求項9のいずれか1項に記載のモータ装置。
【請求項11】
前記取付部は、前記モータホルダの軸方向において、前記収容部の底部(21a)または前記底部の近傍に設けられている請求項1から請求項10のいずれか1項に記載のモータ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この明細書における開示は、モータ装置に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献1には、モータ本体とモータホルダとを備えたモータの支持構造が開示されている。このモータ支持構造によれば、モータホルダは、モータ本体を収容するモータ収容部と、モータ収容部の外側面に形成されるフランジ部とを有する。フランジ部の外周縁には、モータホルダを他部材へ取り付けるための取付部分が設けられている。モータ収容部の内側面には、モータ本体を圧入状態で支持する支持突起が複数設けられている。支持突起とフランジ部とは、軸方向において所定距離離間している。この開示によれば、支持突起とフランジ部とが離間することで、モータから支持突起を経由してモータホルダに伝わる振動を、支持突起からフランジ部に伝達するまでの間に減衰させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2005−73322号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、特許文献1においては、取付部分の配置に関してモータホルダの振動モードが考慮されていない。モータホルダがモータよりも低い剛性を有する場合、モータホルダはモータと同じ振動モードで振動する。この振動モードによるモータホルダの振動の腹の位置がモータホルダの取付部分の位置と重なると、取付部分から他部材へと伝達されるモータホルダの振動が大きくなるという問題がある。
【0005】
開示される目的は、他部材への振動の伝達を抑制可能なモータ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
この明細書に開示された複数の態様は、それぞれの目的を達成するために、互いに異なる技術的手段を採用する。また、特許請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、ひとつの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例であって、技術的範囲を限定するものではない。
【0007】
開示されたモータ装置のひとつは、ヨーク(12)を有するモータ(10)と、被取付体に取り付け可能な、ヨークよりも低い剛性となるように形成されたモータホルダ(20)と、を備えるモータ装置であって、
モータホルダは、
モータを収容する収容部(21)と、
被取付体にモータホルダを取り付ける際に被取付体と接触する複数の取付部(23、223、323、423)と、
を有し、
全ての取付部は、モータホルダの振動モードの腹に相当する位置を避けて設けられている。
【0008】
この開示によれば、モータ装置の取付部は、モータホルダの振動モードの腹に相当する位置を避けて設けられる。したがって、取付部における振動の振幅が腹の位置の振動の振幅よりも小さくなるため、取付部から被取付体へと伝達するモータホルダの振動を小さくすることができる。これにより、被取付体への振動を抑制可能なモータ装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
図1】第1実施形態に係るモータ装置の構成を示す図である。
図2】第1実施形態に係るモータ装置の断面図である。
図3】第1実施形態におけるモータ装置の振動モードを示した模式図である。
図4】第1実施形態のモータホルダの振動の測定方法を示した概略図である。
図5】第1実施形態のモータホルダの振動の測定方法を示した概略図である。
図6】第1実施形態のモータホルダの振動の測定結果を示したグラフである。
図7】第1実施形態のモータホルダの振動の測定結果から求められる振動モードの形状を示した図である。
図8】第1実施形態のモータ装置の変形例を示した図である。
図9】第1実施形態のモータ装置の変形例を示した図である。
図10】第2実施形態に係るモータ装置の構成を示す図である。
図11】第2実施形態のモータ装置の変形例を示した図である。
図12】第3実施形態に係るモータ装置の構成を示す図である。
図13】第4実施形態に係るモータ装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
(第1実施形態)
図1および図2に示すように、モータ装置1は、モータ10と、モータ10を保持するモータホルダ20とを含んで構成される。図1は、モータ10と、モータホルダ20の収容部21と、取付部23との位置関係を表した図である。モータ装置1は、被取付体にモータホルダ20が固定されることで、被取付体へと取り付け可能になっている。モータ装置1は、例えば車両用空調ユニットにおけるブロワのファンを回転駆動するためのブロワモータ装置として用いられる。この場合は、ブロワのケーシングが被取付体に相当する。
【0011】
モータ10は、例えば永久磁石式の直流モータによって提供される。モータ10は、ステータ11とロータ15とを有する。ステータ11は、有底円筒状に形成されたヨーク12と、ヨーク12の径方向内側に配置された複数の永久磁石13とを有し、ロータ15を取り囲むように設けられている。ヨーク12は、軟磁性材料、例えば鉄等の軟磁性金属によって形成される。ヨーク12は、円筒形状の側壁部12cと、側壁部12cの軸方向における一端を覆うように設けられた底部12aとを有する。底部12aには、ロータ15の回転軸16を回転可能に保持するための軸受が設けられている。側壁部12cの、底部12aと軸方向反対側の端部には、開口部12bが形成されている。開口部12bには、樹脂材料で形成されたエンドプレート14が設けられている。エンドプレート14には、回転軸16を回転可能に保持するための軸受が設けられている。複数の永久磁石13は、ヨーク12の内周面において周方向に等間隔で配置されている。永久磁石13には、例えばフェライト磁石を採用できる。または、永久磁石13は、ネオジム磁石等の希土類磁石を用いてもよい。永久磁石13は、例えば4つ配置される。永久磁石13は、周方向に隣り合う永久磁石13の磁極が反対になるように配置されている。ステータ11は、永久磁石13によって内部に界磁を提供する。
【0012】
ロータ15は、回転軸16と、電機子17とを有する。回転軸16は、ヨーク12の底部12aおよびエンドプレート14によって軸受を介して回転可能に保持される。電機子17は、径外方向に向かって突出する複数のティース17aを有する。ティース17aは周方向において等間隔に設けられている。周方向に隣り合うティース17aの間には溝であるスロット17bが形成されている。ティース17aには巻線が巻回されている。ロータ15は、巻線に電流が流通し電機子17と永久磁石13との間に電磁力が発生することで回転軸16を軸に回転し、回転軸16に接続された部材、例えばブロワファンを回転駆動する。電機子17には、例えば18個のスロット17bが形成されている。したがって、第1実施形態においてモータ10は4極18スロットのモータである。
【0013】
モータホルダ20は、モータ10を収容する有底円筒状の収容部21と、収容部21から延設されたフランジ部22と、フランジ部22の外周縁に設けられた取付部23とを有する。モータホルダ20は、例えば収容部21と、フランジ部22と、取付部23とが同一樹脂材料で連続して形成された一体成型品である。
【0014】
収容部21は、円筒形状の円筒部21cと、円筒部21cの一端を閉塞する底部21aとを有する。したがって収容部21の軸方向に垂直な断面である横断面は円環形状となる。円筒部21cの底部21aと反対側の端部には、開口部21bが形成されている。円筒部21cの内周面には、複数の突起部21dが形成されている。突起部21dは、円筒部21cの内周面から径内方向へ突出するように設けられている。突起部21dは、軸方向において例えば底部21aから円筒部21cの中央まで延びている。突起部21dは、ヨーク12の側壁部12cの外周面と圧接することで、収容部21の内側にモータ10を保持する。
【0015】
フランジ部22は、円筒部21cの外周面から径外方向に延設されている延設部である。フランジ部22は、収容部21を取り囲むように円形平板状に形成される。すなわち、フランジ部22の中央に収容部21が位置する構成となっている。フランジ部22は、軸方向において開口部21bよりも少し底部21a側にずれた位置に設けられている。
【0016】
フランジ部22の外周縁には、モータホルダ20が被取付体に取り付けられるための取付部23が複数設けられている。例えば取付部23は、ネジやボルト等の締結具が挿通可能な挿通孔部を有する。締結具が、挿通孔部に挿通された状態で、被取付体に形成された締結孔に締結されることで、モータホルダ20は被取付体に締結される。または、取付部23は、嵌合部を有していてもよい。この場合は、嵌合部と被取付体に形成された嵌合受け部との嵌め合いによって、モータホルダ20が被取付体に取り付けられる。取付部23は、モータホルダ20が被取付体に取り付けられた状態において、被取付体と接触している。取付部23は、例えば3つ設けられる。3つの取付部23は、そのうち1つがモータホルダ20の円環2次モードの節に相当する位置に設けられ、この位置から周方向に90度離間した位置と、周方向に180度離間した位置とに、残りの2つの取付部23がそれぞれ設けられている。
【0017】
モータホルダ20の円環2次モードとは、モータホルダ20における径方向の振動モードのうち、1周期の間に振幅が最大となる腹および振幅が最小となる節がそれぞれ4つずつ生じる振動モードである。すなわち、円環2次モードでは、モータホルダ20における周方向に180度離間した2箇所が、原形状から径外方向に伸長するとともに、この径外方向に伸長する2箇所から周方向に90度ずつ離間した2箇所が、原形状から径内方向に収縮する。この状態の半周期後には、径外方向に伸長していた2箇所は径内方向に収縮し、径内方向に収縮していた2箇所は径外方向に伸長する。図3において二点鎖線で示すように、この伸縮は、モータホルダ20に楕円形状の変形をもたらす楕円モードの振動であると換言することもできる。なお、図3の二点鎖線は、楕円モードの形状を強調して表したものであり、実際のモータホルダ20の変形の大きさや形状を表したものではない。この伸縮を繰り返す4箇所が円環2次モードの腹に相当する位置である。これら腹に相当する位置からそれぞれ周方向に45度離間した4箇所は、円環2次モードの振動によって原形状からほとんど変形しない箇所、すなわち円環2次モードの節に相当する位置である。
【0018】
したがって、フランジ部22の外周縁において円環2次モードの節に相当する位置から周方向に90度離間した位置と、180度離間した位置は、どちらもまた円環2次モードの節に相当する位置である。すなわち、3つの取付部23は、すべて円環2次モードの節に相当する位置に設けられていると換言することもできる。
【0019】
モータホルダ20における径方向の振動モードは、モータホルダ20が保持しているモータ10の振動モードによって決定される。具体的には、モータホルダ20の振動モードは、モータホルダ20が接触しているヨーク12の振動モードと同じ振動モードになる。これは、モータホルダ20が樹脂材料で形成されており、軟磁性金属材料で形成されたヨーク12よりも剛性が低いためである。
【0020】
モータ10が駆動すると、ヨーク12において円環2次モードまたは円環3次モードによる径方向の振動が発生する。この径方向の振動は、各ティース17aの先端と永久磁石13との間にはたらく吸引力および反発力である電磁力がロータ15の回転に伴い変動し、この変動によってヨーク12が周期的に変形することで発生する。4極18スロットであるモータ10の場合、ロータ15が1回転する間に永久磁石13とティース17aの先端とが一致する回数は、極数とスロット数との最小公倍数である36回である。したがって、モータ10では回転36次の振動が発生する。この回転36次の振動により発生する振動モードは、モータ10の回転が低速の場合、例えば1000rpm程度の場合は円環2次モードであり、高速の場合、例えば3000rpm程度の場合は円環3次モードである。これにより、モータホルダ20においても、モータ10の回転が低速の場合には円環2次モード、高速の場合には円環3次モードの振動が発生する。
【0021】
ヨーク12の円環2次モードとは、ヨーク12の形状が、周方向に180度離間した2箇所が原形状から径方向に伸長するとともに、伸長する2箇所から周方向に90度離間した2箇所が原形状から径方向に収縮するモードである。図3において破線で示すように、この伸縮は、ヨーク12に楕円形状の変形をもたらす楕円モードの振動であると換言することもできる。なお、図3の破線は、楕円モードの形状を強調して表したものであり、実際のヨーク12の変形の大きさや形状を表したものではない。
【0022】
すなわち、モータホルダ20の円環2次モードとは、ヨーク12の円環2次モードによる振動が突起部21dを経由して収容部21に伝達することで発生する振動モードである。したがって、モータホルダ20の円環2次モードは、横断面が円環形状である収容部21において周方向に沿って4つの腹および節を持ち半径方向に振動する2次モードであると換言することもできる。収容部21の振動は、フランジ部22を経由して取付部23へと伝達される。
【0023】
ヨーク12の円環2次モードによる振動は、永久磁石13とティース17aとの間にはたらく吸引力および反発力に起因するものである。したがって、モータ10の極数が4極の場合は、ヨーク12は永久磁石13が配置された箇所が変形する。すなわち、ヨーク12の円環2次モードによる振動の腹に相当する位置は、4つの永久磁石13のそれぞれの中点である4点と周方向においてそれぞれ対応する位置である。したがって、ヨーク12の振動の節は、周方向に隣り合う永久磁石13の間の中点と周方向において対応する位置である。以上より、取付部23を、周方向に隣り合う永久磁石13の間の中点を径外方向に延長した延長線上に設けることで、モータホルダ20の円環2次モードにおける節に相当する位置に取付部23を設けることができる。
【0024】
モータホルダ20において円環2次モードの節に相当する位置は、周方向に90度離間した4か所となる。したがって、モータ10を収容部21に圧入する際には、3つの取付部23が周方向に90度ずつ離間して設けられたモータホルダ20と、モータ10とを準備する。そして、モータ10における周方向に隣り合う永久磁石13の間の中点を径外方向に延長した延長線上に、モータホルダ20の取付部23が位置するように位置合わせをしてモータ10を圧入する。これにより、取付部23がモータホルダ20の円環2次モードの振動の節にあたる位置に設けられたモータ装置1を提供することができる。または、モータ10の円環2次モードによる振動の節の位置を解析し、求められた節の位置を径外方向に延長した延長線上にモータホルダ20の取付部23が位置するように位置合わせをしてモータホルダ20にモータ10を圧入してもよい。円環2次モードの節に相当する位置は、円環2次モードによる振動の振幅が最も小さくなる位置であるので、この位置に取付部23を設けることで取付部23から被取付体へと伝達される振動をより効果的に低減することができる。また、取付部23の数を3つにすることで、モータホルダ20を被取付体に3点で固定することになるため、取り付け状態における安定性を確保できるとともに、他部材との干渉を抑制することができる。
【0025】
モータホルダ20における振動モードの腹および節の位置は、モータホルダ20の所定の複数位置における振動を測定することによって特定することができる。振動の測定は、例えば図4および図5に示すように、加速度センサ90で所定の複数位置における加速度を検出することによって達成できる。加速度センサ90は、例えば円筒部21cの外周面に複数取り付けられる。加速度センサ90は、モータホルダ20における径方向の振動を測定するために、センサ軸の方向を径方向に一致させるようにして取り付けられる。加速度センサ90は、周方向に等間隔に取り付けられる。円環2次モードの腹および節の位置を特定する場合は、4個以上の加速度センサが周方向に等間隔で取り付けられる。図4に示す例では、8個の加速度センサ90が、円筒部21cの外周面における周方向に等間隔な8箇所である、位置A、位置B、位置C、位置D、位置E、位置F、位置G、位置Hに1個ずつ取り付けられている。円環3次モードの腹および節の位置を特定する場合には、6個以上の加速度センサが取り付けられる。加速度センサ90は、図5に示すように、軸方向において全て同じ高さに設けられていることが望ましい。
【0026】
モータホルダ20が円環2次モードで振動する場合、8箇所の振動の加速度は、例えば図6に示すように検出される。すなわち、位置Aおよび位置Eの加速度と、位置Cおよび位置Gの加速度は、最大の振幅で振動する。位置Bおよび位置Fの加速度は、ほとんど0に近い値である。なお、位置Dおよび位置Hの加速度は、位置Bおよび位置Fと同様にほとんど0に近い値であり、図6では省略している。この測定結果より、図7に示すように、モータホルダ20における円環2次モードの腹に相当する位置が、位置A、位置C、位置E、位置Gの4つの位置であると特定できる。また、モータホルダ20における円環2次モードの節に相当する位置が、位置B、位置D、位置F、位置Hの4つの位置であると特定できる。
【0027】
モータホルダ20の所定の複数位置における振動の測定は、加速度以外のパラメータ、例えば速度または変位を検出することによっても達成できる。例えば、所定の複数位置の径方向の速度を速度センサによって検出することで振動を測定することができる。また、所定の複数位置の径方向の変位を変位センサによって検出することで振動を測定することもできる。
【0028】
取付部23の位置は、円環2次モードの腹に相当する位置を避ける位置であれば節に相当する位置以外に設けられていてもよい。円環2次モードの腹に相当する位置は、円環2次モードによる振動の振幅が最も大きくなる位置である。したがって、この位置を避けることで、円環2次モードの最大振幅による振動が取付部23から被取付体へと伝達されることを回避することができるため、被取付体への振動の伝達を抑制することが可能となる。
【0029】
次に第1実施形態のモータ装置1がもたらす作用効果について説明する。モータ装置1は、ヨーク12を有するモータ10と、被取付体に取り付け可能な、ヨーク12よりも低い剛性となるように形成されたモータホルダ20と、を備える。モータホルダ20は、モータ10を収容する収容部21と、被取付体にモータホルダ20を取り付けた状態において被取付体と接触する複数の取付部23とを有する。全ての取付部23は、モータホルダ20の振動モードの腹に相当する位置を避けて設けられている。
【0030】
これによれば、取付部23は、モータホルダ20の振動モードの腹に相当する位置を避けて設けられる。したがって、取付部23における振動の振幅が腹の位置の振動の振幅よりも小さくなるため、取付部23から被取付体へと伝達する振動も小さくなる。これにより、被取付体への振動を抑制可能なモータ装置1を提供することが可能となる。
【0031】
モータホルダ20は樹脂材料によって形成されている。これによれば、ヨーク12よりも剛性の低い材料である樹脂材料によって形成されたモータホルダ20を有するモータ装置1について被取付体への振動を抑制することができる。
【0032】
取付部23は、収容部21の径外方向に延設されたフランジ部22に設けられている。これによれば、取付部23がフランジ部22に設けられているモータ装置1について被取付体への振動を抑制することができる。
【0033】
すべての取付部23は、円環2次モードの節に相当する位置に設けられる。これによれば、円環2次モードの腹に相当する位置を避けた位置の中で最も円環2次モードによる振動の振幅が小さい位置に取付部23を設けることができるため、より効果的に被取付体への振動の伝達を低減することができる。
【0034】
モータホルダ20は取付部23を3つ有する。一つの取付部23は、モータ10が有するステータ11に設けられた複数の永久磁石13のうち、周方向で隣り合う永久磁石13の間の中点かつヨーク12の振動モードの節に相当する位置を径外方向へ延長した延長線上に設けられる。他の二つの取付部23のうち一方は、延長線上に設けられた取付部23と90度間隔で設けられ、他方は180度間隔で設けられている。これによれば、円環2次モードの節に相当する位置に3つの取付部23を設けることができる。
【0035】
(第1実施形態の変形例)
第1実施形態のモータ装置1の変形例について説明する。モータホルダ20において、円環2次モードの節に相当する位置は、周方向に90度間隔で4つ存在する。このため、3つの取付部23を、取付部23同士の周方向における相対的な位置関係を保ったまま90度の整数倍だけ回転した位置に設けてもよい。例えば、図8に示すように、紙面に垂直な軸を回転軸として左回りに90度回転した位置に3つの取付部23を設けてもよい。または、図9に示すように、紙面に垂直な軸を回転軸として右回りに90度回転した位置に3つの取付部23を設けてもよい。
【0036】
また、取付部23は、取付部23同士の周方向における相対的な位置関係を保った状態であれば、モータホルダ20の任意の位置に設けられていてもよい。この場合は、モータ10をモータホルダ20に圧入する際に、モータ10における円環2次モードの節に相当する位置を径外方向に延長した延長線上に一つの取付部23が位置するように、モータ10を位置決めして収容部21に圧入すればよい。
【0037】
(第2実施形態)
第2実施形態では、第1実施形態におけるモータ装置1の別の実施形態について説明する。図10において第1実施形態の図面中と同一符号を付した構成要素は、同様の構成要素であり、同様の作用効果を奏するものである。以下、第1実施形態と相違する内容について説明する。
【0038】
第2実施形態のモータ装置1において、取付部223は例えば3つ設けられる。取付部223は、第1実施形態における取付部23に対応する。3つの取付部223は、そのうち1つがモータホルダ20の円環3次モードの節に相当する位置に設けられ、この位置から周方向に60度離間した位置と、周方向に180度離間した位置とに、残りの2つの取付部223がそれぞれ設けられている。
【0039】
モータホルダ20の円環3次モードとは、モータホルダ20における径方向の振動モードのうち、振幅が最大となる腹および振幅が最小となる節がそれぞれ6つずつ生じる振動モードである。すなわち、円環3次モードでは、モータホルダ20における周方向に120度ずつ離間した3箇所が、原形状から径外方向に伸長するとともに、この径外方向に伸長する3箇所から周方向に60度ずつ離間した3箇所が、原形状から径内方向に収縮する。この状態の半周期後には、径外方向に伸長していた3箇所は径内方向に収縮し、径内方向に収縮していた3箇所は径外方向に伸長する。この伸縮を繰り返す6箇所が円環3次モードの腹に相当する位置である。これら腹に相当する位置からそれぞれ周方向に60度離間した6箇所は、円環3次モードの振動によって原形状からほとんど変形しない箇所、すなわち円環3次モードの節に相当する位置である。
【0040】
したがって、フランジ部22の外周縁において円環3次モードの節に相当する位置から周方向に60度離間した位置と、180度離間した位置は、どちらもまた円環3次モードの節に相当する位置である。すなわち、3つの取付部223は、すべて円環3次モードの節に相当する位置に設けられていると換言することもできる。このため3つの取付部223における円環3次モードによる振動は最も小さくなり、取付部223から被取付体へと伝達される振動をより効率的に低減することができる。
【0041】
モータホルダ20の円環3次モードによる振動は、ヨーク12の円環3次モードによる振動がモータホルダ20に伝達することで発生する。ヨーク12の円環3次モードは、ヨーク12における径方向の振動モードのうち、振幅が最大となる腹および振幅が最小となる節がそれぞれ6つずつ生じる振動モードである。具体的には、モータホルダ20の円環3次モードとは、ヨーク12の円環3次モードによる振動が突起部21dを経由して収容部21に伝達することで発生する振動モードである。したがって、モータホルダ20の円環3次モードは、横断面が円環形状である収容部21において周方向に沿って6つの腹および節を持ち半径方向に振動する3次モードであると換言することもできる。
【0042】
ヨーク12の円環3次モードは、モータ10が高速で回転する場合に発生する振動モードである。したがって、取付部223の配置によって、モータ10が高速で回転する場合に発生する振動が被取付体に伝達されることを低減することができる。
【0043】
ヨーク12における円環3次モードの6つの節のうち2つは、周方向に隣り合う永久磁石13の間の中点と周方向において対応する位置に位置する。したがって、モータホルダ20における円環3次モードの6つの節のうち2つは、この中点を径外方向へ延長した延長線上に位置することになる。モータ10をモータホルダ20に収容する際は、この中点を径外方向へ延長した延長線上に取付部223が位置するように、モータ10を位置決めして収容部21へと圧入する。これにより、取付部223が設けられた位置をモータホルダ20における円環3次モードの節に相当する位置と一致させることができる。ただし、ヨーク12における円環3次モードの節に相当する位置は、製造公差や組付公差等により、周方向に隣り合う永久磁石13の間の中点と周方向において対応する位置から、周方向にずれることがある。
【0044】
次に第2実施形態のモータ装置1がもたらす作用効果について説明する。モータホルダ20は取付部223を3つ有する。一つの取付部223は、周方向に隣り合う永久磁石13の間の中点かつヨーク12の振動モードの節に相当する位置を径外方向に延長した延長線上に設けられ、他の二つの取付部223のうち、一方は延長線上に設けられた取付部223と60度間隔で設けられ、他方は180度間隔で設けられている。これによれば、モータホルダの円環3次モードの節に相当する位置に取付部223を設けることができる。したがって、円環3次モードの振動を発生するモータ10を収容するモータホルダ20からの振動が取付部223から被取付体へと伝達することを低減することが可能となる。
【0045】
(第2実施形態の変形例)
第2実施形態のモータ装置1の変形例について説明する。モータホルダ20において、円環3次モードの節に相当する位置は、周方向に60度間隔で6つ存在する。このため、3つの取付部223を、取付部223同士の周方向における相対的な位置関係を保ったまま60度の整数倍だけ回転した位置に設けてもよい。例えば、図11に示すように、紙面に垂直な軸を回転軸として180度回転した位置に3つの取付部223を設けてもよい。または、図11に示す例の他にも、例えば紙面に垂直な軸を回転軸として右回りに60度回転した位置に3つの取付部223を設けてもよい。
【0046】
また、取付部223は、取付部223同士の周方向における相対的な位置関係を保った状態であれば、モータホルダ20の任意の位置に設けられていてもよい。この場合は、モータ10をモータホルダ20に圧入する際に、モータ10における円環3次モードの節に相当する位置を径外方向に延長した延長線上に取付部223が位置するように、モータ10を位置決めして収容部21に圧入すればよい。
【0047】
(第3実施形態)
第3実施形態では、第1実施形態におけるモータ装置1の別の実施形態について説明する。図12において第1実施形態の図面中と同一符号を付した構成要素は、同様の構成要素であり、同様の作用効果を奏するものである。以下、第1実施形態と相違する内容について説明する。
【0048】
第3実施形態のモータ装置1において、取付部323は例えば3つ設けられる。取付部323は、第1実施形態における取付部23に対応する。3つの取付部323は、そのうち1つがモータホルダ20の円環2次モードおよび円環3次モードの節に相当する位置に設けられ、この位置から周方向に70度離間した位置と、周方向に180度離間した位置とに、残りの2つの取付部323がそれぞれ設けられている。図12に示すように、円環2次モードおよび円環3次モードの節に相当する位置に設けられた取付部323から周方向に180度離間した取付部323もまた、円環2次モードおよび円環3次モードの節に相当する位置である。円環2次モードおよび円環3次モードの節に相当する位置に設けられた取付部323から周方向に70度離間した取付部323は、円環2次モードおよび円環3次モードの腹に相当する位置を避けた位置である。すなわち、3つの取付部323のうち2つは、円環2次モードおよび円環3次モードによる振動の振幅が最も小さい位置に設けられ、残りの1つの取付部323は、円環2次モードによる振動が最も大きい位置および円環3次モードによる振動が最も大きい位置を避けた位置に設けられている。したがって、モータホルダ20が円環2次モードおよび円環3次モードのどちらの振動モードで振動する場合であっても、モータホルダ20から被取付体へと伝達される振動を低減することが可能となる。
【0049】
次に第3実施形態のモータ装置1がもたらす作用効果について説明する。モータホルダ20は取付部323を3つ有する。一つの取付部323は、周方向に隣り合う永久磁石13の間の中点かつヨーク12の振動モードの節に相当する位置を径外方向に延長した延長線上に設けられ、他の二つの取付部323のうち、一方は延長線上に設けられた取付部323と70度間隔で設けられ、他方は180度間隔で設けられている。これによれば、モータホルダの円環2次モードおよび円環3次モードの腹に相当する位置を避けた位置に取付部323を設けることができる。したがって、円環2次モードおよび円環3次モードの振動を発生するモータ10を収容するモータホルダ20からの振動が取付部323から被取付体へと伝達することを低減することが可能となる。
【0050】
(第4実施形態)
第4実施形態では、上述の実施形態におけるモータ装置1の別の実施形態について説明する。図13において第1実施形態の図面中と同一符号を付した構成要素は、同様の構成要素であり、同様の作用効果を奏するものである。以下、第1実施形態と相違する内容について説明する。
【0051】
第4実施形態のモータ装置1において、フランジ部422は、収容部21の底部21a側の端部から径外方向に延設されている。したがって、フランジ部422の外周縁において取り付けられる取付部423は、モータホルダ20の軸方向において、底部21aと同じ位置に取り付けられている。フランジ部422が延設される円筒部21cの径方向の振動の振幅は、軸方向において開口部21bに近いほど大きくなり、底部21aに近いほど小さくなる。したがって、フランジ部422を円筒部21cの底部21a側の端部から延設するように形成することで、取付部423に伝達される振動を低減することができる。
【0052】
または、取付部423は、軸方向において底部21a近傍に設けられていてもよい。底部21aの近傍とは、収容部21を軸方向に垂直に2等分した際の、底部21a側の領域である。この場合も、取付部423は軸方向において開口部21bから比較的離間した位置に設けられるため、取付部423に伝達される振動を低減することができる。
【0053】
次に第4実施形態のモータ装置1がもたらす作用効果について説明する。取付部423は、モータホルダ20の軸方向において、収容部21の底部21aに設けられている。これによれば、収容部21の軸方向において、より振動の振幅が小さい箇所に取付部423を設けることができる。したがって、取付部423から被取付体へと伝達される振動をより低減することができる。
【0054】
(他の実施形態)
この明細書の開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。例えば、開示は、実施形態において示された部品、要素の組み合わせに限定されず、種々変形して実施することが可能である。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示は、実施形態に追加可能な追加的な部分をもつことができる。開示は、実施形態の部品、要素が省略されたものを包含する。開示は、ひとつの実施形態と他の実施形態との間における部品、要素の置き換え、または組み合わせを包含する。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示されるいくつかの技術的範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内での全ての変更を含むものと解されるべきである。
【0055】
上述の実施形態において、モータ10は4極18スロットであるとしたが、4極以外でもよい。例えば、6極18スロット、8極18スロット、10極18スロットのモータであってもよい。また、界磁に用いられる磁石は永久磁石13であるとしたが、電磁石であってもよい。
【0056】
上述の実施形態において、モータ10は直流モータであるとしたが、交流モータでもよい。モータ10は、モータホルダ20に保持されるヨーク12が円環振動するモータであれば、いかなる種類のモータでもよい。
【0057】
上述の実施形態において、モータ装置1は車両用空調ユニットのブロワモータ装置として用いられるとしたが、車両用空調ユニット以外に適用されてもよい。例えば、モータ装置1は、ラジエータ等の熱交換器に送風する送風装置のファンを回転駆動するモータ装置として用いられてもよい。
【0058】
上述の実施形態において、モータ装置1は送風用モータに適用されるとしたが、モータ装置1の用途はこれに限定されない。
【0059】
上述の実施形態において、収容部21の横断面は円環形状であるとしたが、円環形状は真円以外の円形状であってもよい。
【0060】
上述の実施形態において、モータホルダ20は延設部としてフランジ部22が形成されているとしたが、延設部の形状はフランジ形状に限定されない。例えば、延設部は、収容部の周方向の一部分から径外方向に延設されていてもよい。
【0061】
上述の実施形態において、取付部はフランジ部に設けられるとしたが、収容部に直接取付部が設けられる構成であってもよい。
【0062】
上述の実施形態において、モータホルダは取付部を3つ有するとしたが、取付部の数はこれに限定されない。例えば、モータホルダは取付部を4つ以上有していてもよい。また、モータホルダは取付部を2つのみ有していてもよい。
【0063】
上述の実施形態において、3つの取付部23は、締結具によって被取付体に締結されるとしたが、少なくとも一つの取付部23が、モータホルダ20を被取付体に取り付ける際の位置決めのために被取付体と接触する位置決め部材であってもよい。取付部が位置決め部材であっても、被取付体と接触する場合はモータホルダ20の振動を被取付体へと伝達するため、モータホルダ20の振動モードの腹を避けて取付部23を設けることで、被取付体への振動の伝達を低減することができる。
【符号の説明】
【0064】
1…モータ装置
10…モータ
12…ヨーク
20…モータホルダ
21…収容部
23、223、323、423…取付部
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13