JP2001145319A - 電動機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 家電製品、冷凍・冷蔵庫製品等の送風または
冷却用ファン駆動に使用されるブラシレスモータおよび
前記ブラシレスモータを使用した応用機器において、確
実に起動するロータ組立の停止位置を得るブラシレスモ
ータを提供することを目的とする。 【解決手段】 着磁極数を１２極にスキュー着磁された
マグネット１ａを有するロータ組立３ａと前記着磁極数
と同数の１２スロットのステータ２ａからなるブラシレ
スモータであって、ステータコアのティース部先端の２
本の補助溝４を有することにより、確実に起動するロー
タ組立３ａの停止位置を得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、石油ファンヒー
タ、ガスファンヒータ、電気温風ファンなどの家庭用温
風暖房機および、業務用冷蔵庫、ショーケース、製氷機
などに使用される電動機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、家庭用温風暖房機や業務用冷蔵
庫、ショーケース、製氷機等に使用される電動機は比較
的小出力のもので良いことから隈取り型誘導電動機が使
用されていたが、近年環境保護の観点から効率の良いブ
ラシレスモータが使用されるようになってきている。さ
らに、これらの機器は屋内で長時間連続して使われるこ
とからその静粛性についても要望されており、その解決
策として大型のファンを低速で回転させて風切音を小さ
くする方法がとられている。このためには回転数の範囲
が限られた誘導電動機では限界があり、低速でも安定し
て回転するブラシレスモータが使われるようになってき
ている。

【０００３】これらの用途で使用されるブラシレスモー
タとしては三相ブラシレスモータが使用されることもあ
るが、三相ブラシレスモータは駆動回路を含めると隈取
り型誘導電動機に比べて極めて高価であるという短所を
有している。このため駆動回路が簡単でブラシレスモー
タとしては比較的安価な２相半波ブラシレスモータや単
相全波ブラシレスモータが主に使われている。

【０００４】図４に従来の２相半波または単相全波ブラ
シレスモータを示す。図４において１はロータマグネッ
ト、２はステータコアのティース、３はロータマグネッ
ト１が圧入または接着固定されたロータ組立、８は固定
子コイル、９はロータ位置検出センサである。２相半波
や単相全波ブラシレスモータはロータマグネットの着磁
極数とステータコアのティース数が同一であり、位置セ
ンサ９により検出されたロータマグネット１の位置に応
じて固定子コイル８に流れる電流を切り替えることでロ
ータ組立３が一定の方向に回転する。このため、ティー
ス２の中心とロータマグネット３の着磁中心が一致する
位置では固定子コイル８に通電してもロータ組立３には
回転トルクが発生しないデッドポイントが存在する。従
来の２相半波または単相全波ブラシレスモータでは、テ
ィース２の先端形状を左右非対称となるように曲率半径
を変化させてマグネット１とティース２先端間のエアギ
ャップを不等ギャップとし、リラクタンストルクを発生
させることで非通電時にロータ組立３がデッドポイント
で停止しないようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の構成では軸受ロス等に打ち勝ってロータ組立３の停
止位置をデッドポイントからずらすためには、マグネッ
ト１とティース２の間で発生するリラクタンストルクを
大きくする必要があり、そのために不等ギャップ部の寸
法をできるだけ大きくするという方法をとっていた。そ
の結果としてギャップ寸法が大きなモータとなり効率が
低下せざるを得なかった。また、マグネット１とティー
ス２の間のリラクタンストルクを大きくするということ
はロータのコギングトルクを大きくするということであ
り、その結果として運転時の振動が大きくなるという短
所をも有していた。

【０００６】本発明は、コギングトルクを大きくするこ
となく、かつ効率の極端な低下を招かずに確実に起動す
ることができる電動機を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明は、ロータ組立のマグネットにスキュー着磁を
行い、ステータコアのティース部先端に複数本の補助溝
を有したものである。

【０００８】これにより、確実に起動するロータ組立の
停止位置を得ることができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、偶数極に着磁されたマグネットを有するロータと、
前記マグネットの着磁極数と同数のスロットを有するス
テータコアと、前記スロットに電気絶縁体を介して巻装
された固定子コイルとからなる２相半波もしくは単相全
波ブラシレスモータまたは単相同期モータであって、前
記マグネットは、隣合うステータコアのティース部先端
の補助溝による最近接の突起部とを跨ぐ角度にてスキュ
ー着磁されており、かつ前記ステータコアのティース部
先端には補助溝を備えた電動機であり、マグネットセン
ターがコアセンターと合致するロータ位置では、左右ど
ちらかの磁気抵抗の小さい最近接する補助溝による突起
部と磁路が形成され、左右どちらかに引き寄せられるリ
ラクタンストルクによって不安定点となり、マグネット
センターとコアセンターが合致しないという作用を有す
る。

【００１０】請求項２に記載の発明は、６極以上の極数
で着磁されたマグネットを有するロータと、前記マグネ
ットの着磁極数と同数のスロットを有するステータコア
と、前記スロットに電気絶縁体を介して巻装された固定
子コイルとからなる２相半波もしくは単相全波ブラシレ
スモータであって、前記マグネットはスキュー着磁され
ており、かつ前記ステータコアのティース部先端には補
助溝を備えた電動機であり、多極化により低速回転が可
能でかつトルクリップルを低減することができるという
作用を有する。

【００１１】請求項３ないし請求項４に記載の発明は、
請求項２記載のブラシレスモータを搭載した温風暖房
機、冷蔵庫等の機器であり、駆動回路が簡単で安価なブ
ラシレスモータにより送風ファンを低速運転させ、かつ
コギングトルクに基因する振動を抑制することができる
ので安価で低騒音の温風暖房機を得ることができるとい
う作用を有する。

【００１２】以下、本発明の実施の形態について、図
１、２、３を用いて説明する。

【００１３】（実施の形態１）図１は本発明の一実施の
形態によるコア形状とスキュー着磁状態を示すものであ
る。図１において１ａは着磁極数を１２極にスキュー着
磁されたマグネット、２ａは着磁極数と同数の１２スロ
ットのステータコア、３ａは前記マグネット１ａを圧入
あるいは接着固定されたロータ組立、４は前記ステータ
コア２ａティース部先端の２本の補助溝である。

【００１４】ステータコア２ａのティース部先端の２本
の補助溝４は、２本左右対称に、かつ、等ピッチに設け
ている。また、着磁のスキュー角は、前記ステータコア
２ａの補助溝４の上端Ａからコアスロットオープン部の
下端Ｂを結ぶ角度に設定し、コギングトルクを最低限に
減少させている。

【００１５】前記ロータ組立３ａのマグネット１ａは、
相対するステータコア２ａのティース部先端の２本の補
助溝４による突起部３本と、左右どちらかの隣合う補助
溝４による最近接の突起部１本との合計４本の突起部を
跨ぐスキュー着磁をすることにより、マグネットセンタ
ーがコアセンターと合致するロータ位置では、左右どち
らかの磁気抵抗の小さい最近接する補助溝４による突起
部と磁路が形成され、マグネットセンターとコアセンタ
ーが合致しない位置で停止させている。

【００１６】（実施の形態２）図２は、本発明の一実施
の形態による石油ファンヒータを示すものである。図２
において、５は石油ファンヒータ本体、６は前記石油フ
ァンヒータ本体５の背面内部の対流ファンに搭載された
ブラシレスモータである。

【００１７】（実施の形態３）図３は、本発明の一実施
の形態による冷凍庫または冷蔵庫を示すものである。図
３において、７は冷凍庫または冷蔵庫本体、６ａは前記
冷凍庫または冷蔵庫本体７の内部のコンデンサ冷却用フ
ァンに搭載されたブラシレスモータである。

【００１８】

【発明の効果】以上のように請求項１記載の発明によれ
ば、ロータ組立のマグネットにスキュー着磁を行いステ
ータコアのティース部先端に複数本の補助溝を有したこ
とで、確実に起動するロータ組立の停止位置を得ること
ができるという有利な効果が得られる。

【００１９】請求項２記載の発明は請求項１記載の発明
を６極以上の２相半波または単相全波ブラシレスモータ
に適用したものであり、低速でも安定した運転が可能で
あり、かつトルクリップルが小さく、駆動回路が簡単で
安価なブラシレスモータが得られるという有利な効果が
得られる。

【００２０】請求項３記載の発明によれば、大型のファ
ンを低速で回転させることにより、同一の風量でも風切
音の小さな送風機とすることができ、さらにコギングト
ルクが小さな電動機とすることができ、また多極化によ
り運転時に発生する電磁振動は周波数が高く振幅が小さ
なものとなるので、薄い板金で構成される函体を有する
ファンヒータなどでも共振による騒音を防ぐことができ
るという有利な効果が得られる。

【００２１】請求項４記載の発明によれば、請求項３と
同様な理由で低騒音の冷蔵庫を実現できると同時に、庫
内冷気循環ファンとして用いた場合、ブラシレスモータ
は効率が良く発熱が小さいのでせっかく冷やした空気を
循環ファンモータの発熱で再び暖めることが少ないので
冷蔵庫全体としての効率を高くすることができるという
有利な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）本発明の一実施の形態によるコア形状を
示す図 （ｂ）同電動機の着磁状態を示す図

【図２】（ａ）本発明の一実施の形態による石油ファン
ヒータの側面図 （ｂ）同石油ファンヒータの正面図

【図３】（ａ）本発明の一実施の形態による冷凍庫また
は冷蔵庫の側面図 （ｂ）同冷凍庫または冷蔵庫の正面図

【図４】従来のコア形状と着磁状態を示す図

【符号の説明】

１、１ａ、１ｂ マグネット ２、２ａ、２ｂ ステータコア ３、３ａ、３ｂ ロータ組立 ４、４ａ ティース部先端の複数本の補助溝 ５ 石油ファンヒータ本体 ６、６ａ ブラシレスモータ ７ 冷凍庫または冷蔵庫本体

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 偶数極に着磁されたマグネットを有する
   ロータと、前記マグネットの着磁極数と同数のスロット
   を有するステータコアと、前記スロットに電気絶縁体を
   介して巻装された固定子コイルとからなる２相半波もし
   くは単相全波ブラシレスモータまたは単相同期モータで
   あって、前記マグネットはスキュー着磁されており、か
   つ前記ステータコアのティース部先端には補助溝を備え
   たことを特徴とする電動機。
2. 【請求項２】 ６極以上の極数で着磁されたマグネット
   を有するロータと、前記マグネットの着磁極数と同数の
   スロットを有するステータコアと、前記スロットに電気
   絶縁体を介して巻装された固定子コイルとからなる２相
   半波もしくは単相全波ブラシレスモータであって、前記
   マグネットはスキュー着磁されており、かつ前記ステー
   タコアのティース部先端には補助溝を備えたことを特徴
   とする電動機。
3. 【請求項３】 請求項２記載のブラシレスモータを搭載
   した温風暖房機。
4. 【請求項４】 請求項２記載のブラシレスモータを搭載
   した冷蔵庫。