JP7400596B2 - 永久磁石電動機 - Google Patents
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Description
ブラケットは、軸受を収容するベアリングハウス部と、ベアリングハウス部に接続される非磁性部とを備える。
ベアリングハウス部は、回転軸の軸線方向から見て永久磁石部よりも内径側に配置されるとともに、同ベアリングハウス部の外径側の縁部が非磁性部に覆われている。
図1乃至図5は、本実施形態における永久磁石電動機1の構成を説明する図である。これらの図に示すように、この永久磁石電動機1は、例えば、ブラシレスDCモータである。この永久磁石電動機1は、図示しないが、例えば、空気調和機の室外機に搭載される送風ファンの回転駆動に用いられる。
以下では、回転磁界を発生する円筒状の固定子2の径方向の内側に、永久磁石部31を有する円柱状の回転子3を回転可能に配置したインナーロータ型の永久磁石電動機1を例に説明する。
回転子3は、図2に示すように、環状の永久磁石部31と、永久磁石部31よりも内径側に配置されて同永久磁石部31とシャフト32とを連結する連結部35と、を備える。シャフト32は円柱状の回転子3の中心軸に沿って回転子3に固定されている。本実施形態では、回転子3の永久磁石部31と連結部35とは、フェライト磁性体を混合した樹脂材の一体成形によって形成されており、成形後に永久磁石部31のみを着磁することで永久磁石部31をフェライトボンド磁石として機能させている。また、永久磁石部31は、その周方向にS極とN極が交互に現れる極異方性磁石となるよう着磁されている。これにより、永久磁石部31の磁束の流れを集中させるためのヨークの一部分が不要となり、漏れ磁束を抑制することができる。
なお、永久磁石部31と連結部35とは別体に形成されていてもよい。例えば、回転子3は、粉末状のフェライト磁性体を金型内で焼き固めた複数のフェライト焼結磁石(永久磁石部31に相当)を、ロータコア(連結部35に相当)の外周面に環状に貼り付けた、いわゆる表面磁石(SPM)型の回転子であってもよい。
図2、図3、および図5に示すように、第1軸受33は、同第1軸受33の内輪側がシャフト32の一端側(反出力側)に固定されている。第2軸受34は、同第2軸受34の内輪側がシャフト32の他端側(出力側)に固定されている。第1軸受33と第2軸受34(一対のベアリング)は協働して、シャフト32およびシャフト32に固定される回転子3を回転自在に支持している。第1軸受33および第2軸受34は、例えば、ボールベアリングが用いられる。
ブラケット41の突出部410は、モータ外郭10に設けられた鍔部102と同数形成され(3箇所)、例えば回転軸C方向から見て台形状に形成されており、突出部410の各々の中央部には回転軸C方向に貫通するねじ通し穴部413を有する。
この切り込み溝部416は、ブラケット41の中央部(後述の非磁性部44の筒状の接続部45)から径方向の外側へ向かってブラケット41の外周面まで延び、さらにそこからモータ外郭10と当接する位置まで軸方向に延びている。
また、円板状のブラケット41の中央部には、永久磁石電動機1の内部側(出力側)に第1軸受33を収容するための第1軸受収容部(ベアリングハウス部)42が配置されている。第1軸受収容部42は、例えばプレス加工によって概ね有底円筒状に形成されている。
このように、回転軸Cの軸線方向に窪んだ環状の凹部36に第1軸受収容部42の一部(フランジ部422)が入り込むことができ、永久磁石電動機1の回転軸C方向の厚みが抑制され、永久磁石電動機1が回転軸C方向に小型化される。
ブラケット41は、端子ピン26が永久磁石電動機1の外部に露出するのを防止するための絶縁カバーとして機能する。本実施形態において、端子ピン26は3カ所設けられており、これらの3カ所を覆い隠すように、ブラケット41はモータ外郭10に取り付けられる。
カバー本体414は、全体が円板形状に形成されている。嵌合部415は、図3に示すように、カバー本体414の外周縁部に配置された円環形状の突起として形成されている。嵌合部415がモータ外郭10の反出力側の端部(図4におけるモータ外郭10の上端面)に回転軸C方向から嵌合されることで、図2に示すように、モータ外郭10(本体部)とブラケット41とが軸合わせされるとともに、第1軸受33がブラケット41に設けられた第1軸受収容部42に収容される。
各鍔部102には、図1および図4に示すように、固定子2(永久磁石電動機1)の径方向の外側から内径方向に防振ゴムブッシュ6を嵌め込むための切り欠き部104が形成されている。この切り欠き部104は、各鍔部102に形成された回転軸C方向に貫通する穴と各鍔部102の外周縁とをつなぐようにして形成されている。各鍔部102は、さらに、上述したブラケット41のねじ止め用のねじ穴部103を有する。
各鍔部102の下面(出力側の面)には、防振ゴムブッシュ6を保持しやすくするための円形状の窪み部106が形成されている(図1および4参照)。
導通部材5は、第1軸受33と第2軸受34とを導通させる帯状の部材である。導通部材5は、例えば、帯状に打ち抜いた鋼板を、モータ外郭10及びブラケット41の外面に沿うようにコの字状に折り曲げて形成される(図5参照)。導通部材5により、第1軸受33と第2軸受34の各々の外輪側の電位を同電位とすることができ、電食の発生を抑制できる。
また、防振ゴムブッシュ6を鍔部102に嵌め込む前に、この切り込み溝部105に導通部材5を予め通して配置することにより、防振ゴムブッシュ6が導通部材5を外側から押さえることができ、導通部材5の脱落を防止することができる。
10…モータ外郭(本体部)
12…環状部
13…端面部
2…固定子
21…固定子鉄心(ステータコア)
3…回転子
31…永久磁石部(着磁部)
32…シャフト
33…第1軸受(軸受)
34…第2軸受
35…連結部
36…凹部
41…ブラケット
42…第1軸受収容部(ベアリングハウス部)
421…筒状部
422…フランジ部
423…冠部
43…第2軸受収容部(ベアリングハウス部)
44…非磁性部(端面部)
45…接続部
AG1、AG2…空隙部(エアギャップ)
C…回転軸
Claims (4)
- 環状に配置された永久磁石部を有する円柱状の回転子と、前記回転子の回転軸に沿って配置されたシャフトと、前記回転子の外周側に配置された円筒状のステータコアと、前記ステータコアと一体に形成された外郭を備える本体部と、前記本体部の一端側に取り付けられるブラケットと、前記シャフトを回転自在に支持する軸受とを備える永久磁石電動機であって、
前記ブラケットは、前記軸受を収容する磁性体のベアリングハウス部と、前記ベアリングハウス部に接続される非磁性部とを備え、
前記ベアリングハウス部は、前記回転軸の軸線方向から見て前記永久磁石部よりも内径側に配置され、前記ベアリングハウス部の外径側の縁部が前記非磁性部に覆われている
永久磁石電動機。 - 請求項1に記載の永久磁石電動機であって、
前記ベアリングハウス部は、筒状部と、前記筒状部の一端側から径方向の外側に延びる環状のフランジ部とを有し、前記フランジ部の外縁が前記非磁性部に覆われている
永久磁石電動機。 - 請求項2に記載の永久磁石電動機であって、
前記回転子は、
前記永久磁石部が、前記ステータコアと径方向で対向し、
前記永久磁石部と前記シャフトとを連結する連結部をさらに備え、
前記連結部は、前記永久磁石部の内径側に配置され、前記連結部における前記軸線方向の中心に向かって窪んだ環状の凹部を備え、
前記ベアリングハウス部の前記フランジ部は前記凹部と前記軸線方向に重なるように配置されている
永久磁石電動機。 - 請求項1~3のいずれか1項に記載の永久磁石電動機であって、
前記永久磁石部は、ボンド磁石である
永久磁石電動機。
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