JPH0847203A

JPH0847203A - 電動機の回転子

Info

Publication number: JPH0847203A
Application number: JP19604494A
Authority: JP
Inventors: Yusuke Kikuchi; 菊地祐介
Original assignee: Shibaura Engineering Works Co Ltd
Current assignee: Shibaura Mechatronics Corp
Priority date: 1994-07-27
Filing date: 1994-07-27
Publication date: 1996-02-16

Abstract

(57)【要約】【目的】電動機より発生する振動を押さて、騒音を減少
させるとともに回転体の偏心を防止する回転子を提供す
る。【構成】シャフト５の外周に固着された回転支持体８
と、この回転支持体８に固着された回転体１で構成され
る回転子４で、回転子鉄心２の内周面とシャフト５の外
周面の間に隙間が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】電動機の回転子に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、エアコンまたは、洗濯機等の家電
製品に用いられる電動機は、振動、騒音の少ない電動機
が求められている。そこで、電動機より発生する振動を
防止するためにさまざまな方法がとられてきた。従来に
おける振動の伝達を減衰させるための回転子を使用した
電動機についてブラシレスＤＣモータを例に、図１０〜
図１４を用いて説明する。図１０は、第一の従来例の回
転子の斜視図である。図１１は、図１０における回転子
のＥ−Ｅ断面図である。図１２は、第二の従来例の回転
子の斜視図である。図１３は、図１２における回転子の
Ｆ−Ｆ断面図である。図１４は、第一の従来例の回転子
を使用したブラシレスＤＣモータの側断面図である。

【０００３】図１０、図１１において、回転子３５は、
ドーナツ状の鉄板を積層して、筒状に形成された回転子
鉄心３６と、この回転子鉄心３６の内周に固着された筒
状のゴム３７と、このゴム３７の内周に固着されたシャ
フト３８と、回転子鉄心３６の外周に固着されたマグネ
ット３９とで構成されている。

【０００４】図１２、図１３において、第一の回転子鉄
心４０ａは、ドーナツ状の鉄板を積層して筒状に形成さ
れている。第二の回転子鉄心４０ｂは、ドーナツ状の鉄
板を積層して筒状に形成されている。また、第二の回転
子鉄心４０ｂの外周の径は、第一の回転子鉄心４０ａの
内周の径よりも小さくすることにより、第一の回転子鉄
心４０ａと第二の回転子鉄心４０ｂを同軸上に配設した
ときに、第一の回転子鉄心４０ａの内周と第二の回転子
鉄心４０ｂの外周に隙間を設ける。そして、この隙間に
筒状のゴム４２を挿入し、このゴム４２により、第一の
回転子鉄心４０ａと第二の回転子鉄心４０ｂを固着す
る。そして、第二の回転子鉄心４０ｂの内周にシャフト
４３を固着する。そして、第一の回転子鉄心４０ａの外
周にマグネット４４を固着する。以上のように回転子４
１を構成する。

【０００５】図１４において、ブラシレスＤＣモータ５
５は、固定子５０をプリミックス５６でモールド形成し
たフレーム５７と、このフレーム５７の内部に取り付け
られた回転子３５で構成されている。

【０００６】上述したブラシレスＤＣモータに電力が通
電されると、固定子と回転子が対向している面の隙間に
回転子を回転させるための力が一定した回転トルクが発
生する。この回転トルクは、回転子鉄心、シャフトを経
由して、負荷に伝達される。

【０００７】また、このブラシレスＤＣモータにおいて
は、駆動回路にトランジスタを用いているため、各巻線
に流れる電流の切り替え時に発生するトランジスタのス
イッチングノイズにより、また、マグネットを着磁する
際の着磁ピッチのずれにより、力の方向が時間とともに
変化する振動トルクが発生する。この振動トルクによ
り、振動が発生し、上述した回転トルクと合成されて、
回転子鉄心、シャフトを経由して、負荷たとえば、ファ
ン等に伝達される経路と、固定子を介して取付板等に伝
達する経路に分かれ、それぞれ共振等により騒音とな
る。

【０００８】そこで、第一の従来例および第二の従来例
においては、回転子鉄心、シャフトを経由して伝達され
る振動の防止を目的としたものである。つまり、回転子
鉄心の内周とこの内周に固着されるシャフトの外周の間
にゴムを挿入することにより、また、回転子鉄心の内部
にゴムを挿入することにより、振動をゴムにより吸収さ
せて、振動の防止を行うことができる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この第
一の従来例および第二の従来例の回転子においては、回
転子鉄心とシャフトの間または回転子鉄心間にゴムが設
けてあるため、このゴムの収縮運動により、また、ゴム
の劣化により、回転子鉄心が大きく偏心して、アンバラ
ンスになり、逆に振動を助長してしまう可能性がある。
また、回転子とこの回転子と対向する固定子との隙間が
なくなり、回転子と固定子が接触して回転子がロックす
る不具合を発生する。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、シャフ
トと、このシャフトの外径よりわずかに大なる内径を有
する孔を設けた回転体と、振動吸収機能を有する回転支
持体とを備え、前記シャフトを前記回転体の孔に挿入
し、このシャフトの外周と回転体の孔の内周との間に隙
間を持たせながら、前記回転支持体をシャフトおよび回
転体に固着または接合することにより、シャフトに回転
体を固定したことを特徴とする電動機の回転子を提供す
る。

【００１１】

【作用】電動機に電力が通電されると、回転体に、回転
子を所定の方向に回転させるための力の方向が一定で、
力の大きさがほぼ一定した回転トルクとともに、前述し
たトランジスタのスイッチングノイズ等により、力の方
向が時間とともに回転方向が変化する振動トルクが発生
する。

【００１２】そして、この回転トルクおよび振動トルク
は、回転体から回転支持体を経由してシャフトに伝達さ
れる。

【００１３】その際、回転トルクは、その力が一定して
いるため、回転支持体に備えられた振動吸収機能により
力を吸収されることなくシャフトに伝達される。一方、
振動トルクは、その力の方向が時間とともに変化するた
め、回転支持体により、そのほとんどが吸収され、シャ
フトから負荷には回転トルクのみが伝達される。

【００１４】

【実施例】本発明の第一の実施例を図１および図２を用
いて説明する。図１は、本発明における第一の実施例の
回転子を軸方向より見た正面図である。図２は、図１に
おける回転子のＡ−Ａ部の断面図である。

【００１５】図１、図２において、回転体１は、ドーナ
ツ状の鉄板を積層して、筒状に形成された回転子鉄心２
と、この回転子鉄心２の外周に固着されたマグネット３
とで構成されている。支持板６は、円板状に形成され中
央部には孔が開口している。また、この支持板６の外周
には、放射状に突起６ａが設けられている。振動吸収装
置７は、ゴム等の弾性力のある材質で、ドーナツ状に形
成されている。また、この振動吸収装置７の内周面の中
央部には円周方向に溝が設けてあり、この溝の底部に
は、放射状に支持板６の突起６ａに対応した穴７ａが設
けられている。回転支持体８は、支持板６と、支持板６
の突起６ａが穴７ａに挿入された振動吸収装置７とで構
成されている。

【００１６】そして、回転子鉄心２の孔にシャフト５を
挿入する。また、回転子鉄心２の内径をシャフト５の外
径よりも大きくすることにより、回転子鉄心２の内周面
と、この内周面に対向するシャフト５の外周面にわずか
な隙間を設ける。この隙間は、トルクが回転子鉄心２か
らシャフト５に伝達されず、かつ、回転子鉄心２の偏心
を最小限に押さえることのできる隙間にする。

【００１７】そして、シャフト５に回転支持体８を挿入
して固着し、回転支持体８の振動吸収装置７を回転子鉄
心２の一方の端面に固着することにより、シャフト５に
回転体１を固定する。以上のように回転子４が構成され
ている。

【００１８】また、２個の回転支持体８を用いて、回転
子鉄心２の両端面に回転支持体８を固着または接合する
ことにより（図示はしていない）、回転体１とシャフト
５の固定強度を向上させることもできる。

【００１９】本発明の第二の実施例を図３および図４を
用いて説明する。図３は、本発明における第二の実施例
の回転子を軸方向より見た正面図である。図４は、図３
における回転子のＢ−Ｂ部の断面図である。

【００２０】図３、図４において、回転体１０は、ドー
ナツ状の鉄板を積層して、筒状に形成された回転子鉄心
１１と、この回転子鉄心１１の外周に固着されたマグネ
ット１２とで構成されている。また、この回転子鉄心１
１の端面には、任意の場所に穴１１ａが設けられてい
る。回転支持体１３は、棒状の鋼材を螺旋状に形成し、
振動吸収機能を持たせる。シャフト１４の任意の場所に
は、穴１４ａが設けられている。

【００２１】そして、回転体１０の孔にシャフト１４を
挿入する。また、回転子鉄心１１の内径をシャフト１４
の外径よりも大きくすることにより、回転子鉄心１１の
内周面と、この内周面に対向するシャフト１４の外周面
に、わずかな隙間を設ける。そして、シャフト１４の軸
方向より螺旋状に形成された回転支持体１３の中心にシ
ャフト１４を挿入する。そして、回転支持体１３の一端
を回転子鉄心１１の穴１１ａに、また、他端をシャフト
１４の穴１４ａにそれぞれ固着することにより、シャフ
ト１４に回転体１０を固定する。以上のように回転子１
５が構成されている。

【００２２】また、図に示すように２個の回転支持体１
３を用いて、回転子鉄心１１の両端面に回転支持体１３
を固着または接合することにより、回転体１０とシャフ
ト１４の固定強度を向上させることもできる。

【００２３】本発明における第三の実施例を図５および
図６を用いて説明する。図５は、本発明における第三の
実施例の回転子を軸方向より見た正面図である。図６
は、図５における回転子のＣ−Ｃ部の断面図である。

【００２４】図５、図６において、回転体２０は、ドー
ナツ状の鉄板を積層して、筒状に形成された回転子鉄心
２１と、この回転子鉄心２１の外周に固着されたマグネ
ット２２とで構成されている。また、この回転子鉄心２
１の端面には、軸心に対して対称の場所に２つの穴２１
ａが設けられている。回転支持体２３は、棒状の鋼材を
Ｍ字状またはコの字状（図示はしていない）に形成し、
振動吸収機能を持たせる。シャフト２４の任意の場所に
は、貫通した孔２４ａが設けられている。

【００２５】そして、回転体２０の孔にシャフト２４を
挿入する。また、回転子鉄心２１の内径をシャフト２４
の外径よりも大きくすることにより、回転子鉄心２１の
内周面と、この内周面に対向するシャフト２４の外周面
に、わずかな隙間を設ける。そして、シャフト２４に設
けられた孔２４ａに回転支持体２３を挿入して、回転支
持体２３の両端を回転子鉄心２１の穴２１ａに、それぞ
れ挿入する。そして、回転支持体２３が挿入された回転
子鉄心２１の面の反対面側からシャフト２４に止め輪２
５を圧入しながら挿入する。この止め輪２５を回転子鉄
心２１の端面に押し当てながら、回転支持体２３がシャ
フト２４の孔２４ａの内周面および回転子鉄心の穴２１
ａの底面に接触するまで回転子鉄心２１を押圧する。こ
の止め輪２５と回転支持体２３により、回転体２０は、
シャフト２４の軸方向上に移動しないように固定され
る。以上のように回転子２６が構成されている。

【００２６】本発明における第四の実施例を図７および
図８を用いて説明する。図７は、本発明における第四の
実施例の回転子を軸方向より見た正面図である。図８
は、図７における回転子のＤ−Ｄ部の断面図である。

【００２７】図７、図８において、回転体２７は、ドー
ナツ状の鉄板を積層して、筒状に形成された回転子鉄心
２８と、この回転子鉄心２８の外周に固着されたマグネ
ット２９とで構成されている。また、この回転子鉄心２
８の端面には、軸心に対して対称の場所に２つの穴２８
ａが設けられている。回転支持体３０は、棒状の鋼材の
両端部を波型に形成し、振動吸収機能を持たせ、さら
に、両端を折り曲げて形成されている。シャフト３１の
任意の場所には、貫通した孔３１ａが設けられている。

【００２８】そして、回転体２７の孔にシャフト３１を
挿入する。また、回転子鉄心２８の内径をシャフト３１
の外径よりも大きくすることにより、回転子鉄心２８の
内周面と、この内周面に対向するシャフト３１の外周面
に、わずかな隙間を設ける。そして、シャフト３１に設
けられた孔３１ａに回転支持体３０を挿入して、回転支
持体３０の両端を回転子鉄心２８の穴２８ａに、それぞ
れ挿入する。そして、回転支持体２３が挿入された回転
子鉄心２８の面の反対面側からシャフト３１に止め輪２
５を圧入しながら挿入する。この止め輪２５を回転子鉄
心２８の端面に押し当てながら、回転支持体３０がシャ
フト３１の孔３１ａの内周面および回転子鉄心の穴２８
ａの底面に接触するまで回転子鉄心２８を押圧する。し
たがって、止め輪２５と回転支持体３０により、回転体
２７は、シャフト３１の軸方向上に移動しないように固
定される。以上のように回転子３２が構成されている。

【００２９】図９は、本発明における第一の実施例の回
転子を使用したブラシレスＤＣモータの側断面図であ
る。

【００３０】図９において、ブラシレスＤＣモータ１６
は、固定子１７をプリミックス１８でモールド形成した
フレーム１９と、このフレーム１９の内部に取り付けら
れた回転子４で構成されている。

【００３１】上述したブラシレスＤＣモータに電力が通
電されると、固定子１７と回転子４が対向している面の
隙間に回転子４を回転させるための力の方向が一定した
回転トルクおよびトランジスタのスイッチングノイズ等
による力の方向が時間とともに変化する振動トルクが発
生する。この回転トルクおよび振動トルクは、回転子鉄
心２とシャフト５の間にわずかな隙間があるために、直
接シャフト５には伝達されず、回転体１、回転支持体８
および、支持板６を経由してシャフト５に伝達される。
その際、回転トルクは、その力が一定しているため、回
転支持体８に吸収されることなくシャフト５に伝達され
る。一方、振動トルクは、その力の方向が時間とともに
変化するため、回転支持体８により、そのほとんどが吸
収され、シャフト５から負荷には回転トルクのみが伝達
される。つまり、回転支持体８で、振動を減衰させてシ
ャフトに伝達することができる。

【００３２】また、第二の実施例の回転子を使用した場
合、第一の実施例と同様に回転トルクと振動トルクは、
回転体１０および回転支持体１３を経由してシャフトに
伝達される。そして、回転トルクは、回転支持体１３に
吸収されることなくシャフト１４に伝達される。振動ト
ルクは、回転支持体１３により、そのほとんどが吸収さ
れ、シャフト１４から負荷には回転トルクのみが伝達さ
れる。

【００３３】また、第三の実施例および第四の実施例の
回転子を使用した場合、第一の実施例と同様に回転トル
クと振動トルクは、回転体２０、２７および回転支持体
２３、３０を経由してシャフト２４、３１に伝達され
る。そして、回転トルクは、回転支持体２３、３０に吸
収されることなくシャフト２４、３１に伝達される。振
動トルクは、回転支持体２３、３０により、そのほとん
どが吸収され、シャフト２４、３１から負荷には回転ト
ルクのみが伝達される。

【００３４】本実施例においては、ブラシレスＤＣモー
タについて述べたが、回転子とこの回転子に対向する固
定子の隙間に振動トルクが発生する他の電動機において
も同様の効果を得ることができる。

【００３５】

【発明の効果】本発明によれば、回転子鉄心が偏心する
ことなく、負荷に伝達する振動を減衰させ、共振などの
よる騒音を減少させることができる。

【００３６】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における第一の実施例の回転子を軸方向
より見た正面図。

【図２】図１における回転子のＡ−Ａ部の断面図。

【図３】本発明における第二の実施例の回転子を軸方向
より見た正面図。

【図４】図３における回転子のＢ−Ｂ部の断面図。

【図５】本発明における第三の実施例の回転子を軸方向
より見た正面図。

【図６】図５における回転子のＣ−Ｃ部の断面図。

【図７】本発明における第四の実施例の回転子を軸方向
より見た正面図。

【図８】図７における回転子のＤ−Ｄ部の断面図。

【図９】本発明における第一の実施例の回転子を使用し
たブラシレスＤＣモータの側断面図。

【図１０】第一の従来例の回転子の斜視図。

【図１１】図１０における回転子のＥ−Ｅ断面図。

【図１２】第二の従来例の回転子の斜視図。

【図１３】図１２における回転子のＦ−Ｆ断面図。

【図１４】第一の従来例の回転子を使用したブラシレス
ＤＣモータの側断面図。

【符号の説明】

１、１０、２０、２７・・・回転体２、１１、２１、２８、３６・・・回転子鉄心３、１２、２２、２９、３９、４４・・・マグネット４、１５、２６、３２、３５、４１・・・回転子５、１４、２４、３１、３８、４３・・・シャフト６・・・支持板７・・・振動吸収装置８、１３、２３、３０・・・回転支持体１６、５５・・・ブラシレスＤＣモータ１７、５０・・・固定子１８、５６・・・プリミックス１９、５７・・・フレーム２５・・・止め輪３７、４２・・・ゴム

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電動機の回転子において、シャフトと、このシャフトの外径よりわずかに大なる内径を有する孔
を設けた回転体と、振動吸収機能を有する回転支持体とを備え、前記シャフトを前記回転体の孔に挿入し、このシャフト
の外周と回転体の孔の内周との間に隙間を持たせなが
ら、前記回転支持体をシャフトおよび回転体に固着また
は接合することにより、シャフトに回転体を固定したこ
とを特徴とする電動機の回転子。