JPH05308746A - 永久磁石電動機の回転子 - Google Patents
永久磁石電動機の回転子Info
- Publication number
- JPH05308746A JPH05308746A JP4111101A JP11110192A JPH05308746A JP H05308746 A JPH05308746 A JP H05308746A JP 4111101 A JP4111101 A JP 4111101A JP 11110192 A JP11110192 A JP 11110192A JP H05308746 A JPH05308746 A JP H05308746A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotor
- permanent magnet
- fastening
- iron plate
- outer peripheral
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- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
- Motor Or Generator Frames (AREA)
- Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 永久磁石電動機の回転子において、電動機か
ら発生する振動を低減し、コストアップや製造工程を増
加させずに、耐熱性,信頼性,防振性の向上を図ること
を目的とする。 【構成】 回転子鉄心を永久磁石を固着させる外周部1
bと、軸に固定する中心部1cと、前記外周部1bと中
心部1cを連結する複数の締結部1aで構成し、前記締
結部1aを積層方向に関して、複数枚の鉄板を前記外周
部1bと中心部1cを含め一体に形成したものとし、他
の部分では締結部1aを省略した構成とすることによ
り、コストアップや製造工程を増加させずに耐熱性,信
頼性,防振性に優れた回転子が得られる。
ら発生する振動を低減し、コストアップや製造工程を増
加させずに、耐熱性,信頼性,防振性の向上を図ること
を目的とする。 【構成】 回転子鉄心を永久磁石を固着させる外周部1
bと、軸に固定する中心部1cと、前記外周部1bと中
心部1cを連結する複数の締結部1aで構成し、前記締
結部1aを積層方向に関して、複数枚の鉄板を前記外周
部1bと中心部1cを含め一体に形成したものとし、他
の部分では締結部1aを省略した構成とすることによ
り、コストアップや製造工程を増加させずに耐熱性,信
頼性,防振性に優れた回転子が得られる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はエアコンや給湯機等に使
用される防振構造を有する永久磁石電動機の回転子に関
する。
用される防振構造を有する永久磁石電動機の回転子に関
する。
【0002】
【従来の技術】近年、永久磁石電動機はその制御性の良
さによりファンモータに広く使用されている。以下に従
来の永久磁石電動機の回転子について図10〜図12を
参照しながら説明する。
さによりファンモータに広く使用されている。以下に従
来の永久磁石電動機の回転子について図10〜図12を
参照しながら説明する。
【0003】図10は永久磁石電動機の一種であるDC
ブラシレスモータを示す。図に示すように、永久磁石電
動機は固定子鉄心11と回転子鉄心12を備え、前記回
転子鉄心12の外周部に永久磁石13、中心部に軸14
が固定され、固定子鉄心11が配設されている固定子枠
の軸受け15に前記軸14が回転自在に組み付けられて
いる。また、前記軸14の端部にはファン16がナット
17により固定されている。
ブラシレスモータを示す。図に示すように、永久磁石電
動機は固定子鉄心11と回転子鉄心12を備え、前記回
転子鉄心12の外周部に永久磁石13、中心部に軸14
が固定され、固定子鉄心11が配設されている固定子枠
の軸受け15に前記軸14が回転自在に組み付けられて
いる。また、前記軸14の端部にはファン16がナット
17により固定されている。
【0004】上記構成によれば、回転子鉄心12に振動
減衰性が乏しいため、固定子の回転磁界によって回転子
に発生する回転方向の振動が軸14を介してファン16
に伝達し、ファン16が振動して不快な音の原因となっ
ていた。
減衰性が乏しいため、固定子の回転磁界によって回転子
に発生する回転方向の振動が軸14を介してファン16
に伝達し、ファン16が振動して不快な音の原因となっ
ていた。
【0005】前記不快な音の対策として、図12aに示
すようなファン16を軸14に固定する際に、ゴム18
を前記軸14のスラスト方向にファン受板19を使用し
てサンドイッチ構造で両側に組み付け、ファン16の共
振により発生する音の低減を図る手段や、図12bに示
すように、軸14とファン16との間にボス20,21
を介してゴム22を挿入する手段等が一般に用いられ、
ほとんどがゴムを使用して防振対策を行っていた。
すようなファン16を軸14に固定する際に、ゴム18
を前記軸14のスラスト方向にファン受板19を使用し
てサンドイッチ構造で両側に組み付け、ファン16の共
振により発生する音の低減を図る手段や、図12bに示
すように、軸14とファン16との間にボス20,21
を介してゴム22を挿入する手段等が一般に用いられ、
ほとんどがゴムを使用して防振対策を行っていた。
【0006】一方、発生する音の低減を図る手段とし
て、電気的にはスキュー着磁をしている場合がある。
て、電気的にはスキュー着磁をしている場合がある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、ゴムを使用した場合は組立工数が増えた
り、ファン形状が複雑になるため、コスト的に不利であ
り、また、ゴムの耐熱性にも問題を有していた。さら
に、スキュー着磁の場合は磁束の損失により、効率や出
力が低下するという問題を有していた。
の構成では、ゴムを使用した場合は組立工数が増えた
り、ファン形状が複雑になるため、コスト的に不利であ
り、また、ゴムの耐熱性にも問題を有していた。さら
に、スキュー着磁の場合は磁束の損失により、効率や出
力が低下するという問題を有していた。
【0008】本発明は前記従来の問題を解決するもの
で、コストアップや製造工程を増加させずに耐熱性,信
頼性,防振性に優れた永久磁石電動機の回転子を提供す
ることを目的とする。
で、コストアップや製造工程を増加させずに耐熱性,信
頼性,防振性に優れた永久磁石電動機の回転子を提供す
ることを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の永久磁石電動機の回転子は、回転子鉄心を永
久磁石を固着させる外周部と、軸に固定する中心部と、
前記外周部と中心部を連結する複数の締結部で構成し、
前記締結部を積層方向に関して、複数枚の鉄板を前記外
周部と前記中心部を含め一体に形成した鉄板と、他の部
分では締結部を省略した鉄板で積層してなるものであ
る。
に本発明の永久磁石電動機の回転子は、回転子鉄心を永
久磁石を固着させる外周部と、軸に固定する中心部と、
前記外周部と中心部を連結する複数の締結部で構成し、
前記締結部を積層方向に関して、複数枚の鉄板を前記外
周部と前記中心部を含め一体に形成した鉄板と、他の部
分では締結部を省略した鉄板で積層してなるものであ
る。
【0010】また、鉄板を永久磁石を固着させる外周部
と、軸に固定する中心部と、前記外周部と中心部を連結
する締結部で構成し、前記鉄板を回転方向にずらせて積
層して形成し、かつ、軸方向の投影形状が線対称形状に
構成するものである。
と、軸に固定する中心部と、前記外周部と中心部を連結
する締結部で構成し、前記鉄板を回転方向にずらせて積
層して形成し、かつ、軸方向の投影形状が線対称形状に
構成するものである。
【0011】
【作用】本発明は上記構成において、軸に回転方向の振
動を伝達しにくくするものであり、以下にその作用を説
明する。
動を伝達しにくくするものであり、以下にその作用を説
明する。
【0012】図13にねじり振動系の一例を示している
が、ねじり系の固有振動数は一般に式(1)により求め
ることができる。
が、ねじり系の固有振動数は一般に式(1)により求め
ることができる。
【0013】 固有振動数=(K(J1+J2)/J1J2)0.5/2π(Hz)…(1) J1:回転子の慣性 J2:軸およびファンなどを考慮した慣性 K:この場合、回転子鉄心の外周部と中心部を複数の締
結部により連結することにより生じる回転子の回転方向
のねじりのばね定数 のように表すことができる。
結部により連結することにより生じる回転子の回転方向
のねじりのばね定数 のように表すことができる。
【0014】防振理論より式(1)の固有振動数を、遮
断する周波数の1/20.5以下にすればよく、その差が
大きくなるほど防振効果も大きくなる。この場合、締結
部は所要のトルクを伝達する力に耐えること、および軸
の先端振れを用途により許容範囲内に保つという以外
は、防振性能面より可能な限り剛性を小さくすることが
できる。また、モータにおいて確保しなければならない
固定子と回転子の空隙は、半径方向に剛性の大きい形状
をしている締結部分により、均一に保たれる。
断する周波数の1/20.5以下にすればよく、その差が
大きくなるほど防振効果も大きくなる。この場合、締結
部は所要のトルクを伝達する力に耐えること、および軸
の先端振れを用途により許容範囲内に保つという以外
は、防振性能面より可能な限り剛性を小さくすることが
できる。また、モータにおいて確保しなければならない
固定子と回転子の空隙は、半径方向に剛性の大きい形状
をしている締結部分により、均一に保たれる。
【0015】
【実施例】(実施例1)以下、本発明の第1の実施例を
図1〜図3を参照しながら説明する。なお、従来例で説
明したものと同一構成部材には同一番号を用いる。
図1〜図3を参照しながら説明する。なお、従来例で説
明したものと同一構成部材には同一番号を用いる。
【0016】図に示すように、回転子鉄心は永久磁石1
3を固着させる外周部1bと、回転子鉄心の軸に固定す
る中心部1cを有し、前記外周部1bと中心部1cを連
結する連結部1aで連結している。また、回転子鉄心は
外周部1bと中心部1cと締結部1aが一体に構成され
ている図2aの鉄板1と、締結部が省略され外周部のみ
の鉄板2と、中心部のみの鉄板3の2枚の鉄板で構成さ
れている図2bの鉄板2,3を交互に積層したものであ
る。
3を固着させる外周部1bと、回転子鉄心の軸に固定す
る中心部1cを有し、前記外周部1bと中心部1cを連
結する連結部1aで連結している。また、回転子鉄心は
外周部1bと中心部1cと締結部1aが一体に構成され
ている図2aの鉄板1と、締結部が省略され外周部のみ
の鉄板2と、中心部のみの鉄板3の2枚の鉄板で構成さ
れている図2bの鉄板2,3を交互に積層したものであ
る。
【0017】以上のように構成された永久磁石電動機の
回転子について、図3を用いてその動作を説明する。図
3aは締結部1aの部分の拡大図であり、図3bは締結
部1aのみの斜視図である。締結部1aの剛性は幅Wと
長さLと鉄心積厚bの大きさにより選定できるようにし
たものである。
回転子について、図3を用いてその動作を説明する。図
3aは締結部1aの部分の拡大図であり、図3bは締結
部1aのみの斜視図である。締結部1aの剛性は幅Wと
長さLと鉄心積厚bの大きさにより選定できるようにし
たものである。
【0018】締結部1aの回転方向の剛性は、一般に断
面2次モーメント
面2次モーメント
【0019】
【数1】
【0020】dA=db・dW と、材料のヤング率Eとによって決定される。したがっ
て、剛性K′は K′=EI で一般に表され、図3bにおいて断面2次モーメントは I=bW3/21 となる。
て、剛性K′は K′=EI で一般に表され、図3bにおいて断面2次モーメントは I=bW3/21 となる。
【0021】最終的にK′に締結部1aの長さLを考慮
したものが式(1)のばね定数Kとなり、Kを適宜選定
することにより、固有振動数を遮断する周波数の1/2
0.5以下に容易にすることができ、回転子の回転方向に
発生するコギングトルクによる振動等を防止できるよう
にしたものである。つまり締結部の幅W,締結部の長さ
L,鉄心積厚bを調整することにより、ばね定数Kを選
定できるわけであるが、締結部の幅Wは加工上制限があ
り、あまり小さくとれないこと、および締結部の長さL
は電動機の外形寸法により制限され、あまり大きくとれ
ないことから、鉄心積厚bに占める積厚方向の存在比率
を調整することで、Kを適宜選定し振動を防止するもの
である。
したものが式(1)のばね定数Kとなり、Kを適宜選定
することにより、固有振動数を遮断する周波数の1/2
0.5以下に容易にすることができ、回転子の回転方向に
発生するコギングトルクによる振動等を防止できるよう
にしたものである。つまり締結部の幅W,締結部の長さ
L,鉄心積厚bを調整することにより、ばね定数Kを選
定できるわけであるが、締結部の幅Wは加工上制限があ
り、あまり小さくとれないこと、および締結部の長さL
は電動機の外形寸法により制限され、あまり大きくとれ
ないことから、鉄心積厚bに占める積厚方向の存在比率
を調整することで、Kを適宜選定し振動を防止するもの
である。
【0022】(実施例2)以下、本発明の第2の実施例
を図4および図5を参照しながら説明する。
を図4および図5を参照しながら説明する。
【0023】図5に示すように、回転子鉄板4は締結部
4aの形状をスクロール状とし、図4に示すように表裏
を交互にして積層して回転子鉄心を構成したもので、実
施例1と同様の効果を得ることができる。
4aの形状をスクロール状とし、図4に示すように表裏
を交互にして積層して回転子鉄心を構成したもので、実
施例1と同様の効果を得ることができる。
【0024】(実施例3)以下、本発明の第3の実施例
を図6および図7を参照しながら説明する。
を図6および図7を参照しながら説明する。
【0025】図7に示すように、締結部5aを有する回
転子鉄板5と、締結部が省略された外周部鉄板6と中心
部鉄板7の2枚の鉄板を、図6に示すように回転子鉄板
5の間に、複数枚の締結部が省略された2枚の鉄板6,
7を積層して回転子鉄心を構成したもので、実施例1と
同様の効果を得ることができる。
転子鉄板5と、締結部が省略された外周部鉄板6と中心
部鉄板7の2枚の鉄板を、図6に示すように回転子鉄板
5の間に、複数枚の締結部が省略された2枚の鉄板6,
7を積層して回転子鉄心を構成したもので、実施例1と
同様の効果を得ることができる。
【0026】(実施例4)以下、本発明の第4の実施例
を図8および図9を参照しながら説明する。
を図8および図9を参照しながら説明する。
【0027】図9に示すように、締結部8aが1ヵ所で
ある回転子鉄板8と、締結部が省略された外周部鉄板9
と中心部鉄板10の2枚の鉄板を、図8に示すように回
転子鉄板8と2枚の鉄板9,10を交互に配置し、か
つ、回転子鉄板8を回転方向にずらせて積層して回転子
鉄心を構成したもので、実施例1と同様の効果を得るこ
とができる。
ある回転子鉄板8と、締結部が省略された外周部鉄板9
と中心部鉄板10の2枚の鉄板を、図8に示すように回
転子鉄板8と2枚の鉄板9,10を交互に配置し、か
つ、回転子鉄板8を回転方向にずらせて積層して回転子
鉄心を構成したもので、実施例1と同様の効果を得るこ
とができる。
【0028】なお、図1,図4,図6,図8で示される
ような回転子鉄心で、鉄板を複数枚ずつ積層した他の実
施例もあり、同様の効果を得ることができる。
ような回転子鉄心で、鉄板を複数枚ずつ積層した他の実
施例もあり、同様の効果を得ることができる。
【0029】
【発明の効果】本発明は以上の実施例の説明から明らか
なように、回転子鉄心に永久磁石を固着させる外周部
と、軸に固定する中心部と、前記外周部と中心部を連結
する締結部を一体に形成した鉄板と、締結部を省略した
鉄板を積層することにより、効果的に振動が吸収できる
とともに、ゴム等を使用することによる熱変形,経時変
化等の不安定要因を除去できる。また、スキュー着磁に
よる磁束の損失がなく高効率,高出力化が図ることがで
きる。
なように、回転子鉄心に永久磁石を固着させる外周部
と、軸に固定する中心部と、前記外周部と中心部を連結
する締結部を一体に形成した鉄板と、締結部を省略した
鉄板を積層することにより、効果的に振動が吸収できる
とともに、ゴム等を使用することによる熱変形,経時変
化等の不安定要因を除去できる。また、スキュー着磁に
よる磁束の損失がなく高効率,高出力化が図ることがで
きる。
【0030】さらに、回転子鉄心を鉄板をプレスにより
打ち抜き、積層し構成することにより、コストアップや
製造工程を増加せずに耐久性,信頼性,防振性に優れた
永久磁石電動機の回転子が提供可能となる。そして防振
性能は、締結部の鉄心積厚に占める積厚方向の存在比率
を調整することで任意に設定できる。
打ち抜き、積層し構成することにより、コストアップや
製造工程を増加せずに耐久性,信頼性,防振性に優れた
永久磁石電動機の回転子が提供可能となる。そして防振
性能は、締結部の鉄心積厚に占める積厚方向の存在比率
を調整することで任意に設定できる。
【図1】(a)本発明の第1の実施例の永久磁石電動機
の回転子の平面図 (b)aのA−A断面図
の回転子の平面図 (b)aのA−A断面図
【図2】(a)本発明の第1の実施例の締結部を有する
鉄板の平面図 (b)本発明の第1の実施例の締結部を省略した鉄板の
平面図
鉄板の平面図 (b)本発明の第1の実施例の締結部を省略した鉄板の
平面図
【図3】(a)本発明の第1の実施例の永久磁石電動機
の回転子の拡大平面図 (b)aの締結部の拡大斜視図
の回転子の拡大平面図 (b)aの締結部の拡大斜視図
【図4】(a)本発明の第2の実施例の永久磁石電動機
の回転子の平面図 (b)aのB−B断面図
の回転子の平面図 (b)aのB−B断面図
【図5】本発明の第2の実施例の鉄板の平面図
【図6】(a)本発明の第3の実施例の永久磁石電動機
の回転子の平面図 (b)aのC−C断面図
の回転子の平面図 (b)aのC−C断面図
【図7】(a)本発明の第3の実施例の締結部を有する
鉄板の平面図 (b)本発明の第3の実施例の締結部を省略した鉄板の
平面図
鉄板の平面図 (b)本発明の第3の実施例の締結部を省略した鉄板の
平面図
【図8】(a)本発明の第4の実施例の永久磁石電動機
の回転子の平面図 (b)aのD−D断面図
の回転子の平面図 (b)aのD−D断面図
【図9】(a)本発明の第4の実施例の締結部を有する
鉄板の平面図 (b)本発明の第4の実施例の締結部を省略した鉄板の
平面図
鉄板の平面図 (b)本発明の第4の実施例の締結部を省略した鉄板の
平面図
【図10】従来の永久磁石電動機の構造を示す軸方向断
面図
面図
【図11】(a)従来の永久磁石電動機の回転子を示す
平面図 (b)aのE−E断面図
平面図 (b)aのE−E断面図
【図12】(a)従来の防振手段の一例を示す断面図 (b)従来の防振手段の他の例を示す断面図
【図13】ねじり振動系の一例を示す斜視図
1 鉄板 1a 締結部 1b 外周部 1c 中心部 2 外周部鉄板(締結部を省略した鉄板) 3 中心部鉄板(締結部を省略した鉄板) 13 永久磁石
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 本田 幸夫 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (5)
- 【請求項1】 回転子鉄心を永久磁石を固着させる外周
部と、軸に固定する中心部と、前記外周部と中心部を連
結する複数の締結部で構成し、前記締結部を積層方向に
関して、複数枚の鉄板を前記外周部と中心部を含め一体
に形成した鉄板と、他の部分では締結部を省略した鉄板
で積層してなる永久磁石電動機の回転子。 - 【請求項2】 締結部をスクロール状とし、かつ、鉄板
の裏表を交互に積層してなる請求項1記載の永久磁石電
動機の回転子。 - 【請求項3】 回転子鉄心を永久磁石を固着させる外周
部と、軸に固定する中心部と、前記外周部と中心部を連
結する締結部で構成し、鉄板を回転方向にずらせて積層
して形成し、かつ、鉄板面からの投影形状が線対称形状
とした永久磁石電動機の回転子。 - 【請求項4】 締結部が1枚の鉄板につき1ヵ所とした
請求項3記載の永久磁石電動機の回転子。 - 【請求項5】 鉄板を積層するに際し、少なくとも1枚
以上ごとに回転方向にずらせて積層してなる請求項3ま
たは4記載の永久磁石電動機の回転子。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4111101A JP2936886B2 (ja) | 1992-04-30 | 1992-04-30 | 永久磁石電動機の回転子 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4111101A JP2936886B2 (ja) | 1992-04-30 | 1992-04-30 | 永久磁石電動機の回転子 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05308746A true JPH05308746A (ja) | 1993-11-19 |
JP2936886B2 JP2936886B2 (ja) | 1999-08-23 |
Family
ID=14552423
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4111101A Expired - Fee Related JP2936886B2 (ja) | 1992-04-30 | 1992-04-30 | 永久磁石電動機の回転子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2936886B2 (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1996009683A1 (de) * | 1994-09-22 | 1996-03-28 | Iancu Lungu | Elektronisch kommutierter reluktanzmotor |
EP1094590A2 (de) * | 1999-10-22 | 2001-04-25 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Verfahren zum Herstellen eines Rotors einer elektrischen Maschine und entsprechender Rotor |
JP2005348513A (ja) * | 2004-06-02 | 2005-12-15 | Shinano Kenshi Co Ltd | 永久磁石電動機の回転子 |
JP2006271139A (ja) * | 2005-03-25 | 2006-10-05 | Meidensha Corp | 永久磁石式回転電機の低慣性回転子及びこれを備えたモータ及び発電機 |
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CN108134466A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-06-08 | 成都银河磁体股份有限公司 | 非直线型筋板磁体转子组件 |
-
1992
- 1992-04-30 JP JP4111101A patent/JP2936886B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
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