JP2001275309A

JP2001275309A - モータ

Info

Publication number: JP2001275309A
Application number: JP2000083914A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Hayashi; 義昭林; Toshio Yamamoto; 敏夫山本
Original assignee: Asmo Co Ltd
Current assignee: Asmo Co Ltd
Priority date: 2000-03-24
Filing date: 2000-03-24
Publication date: 2001-10-05
Also published as: EP1137152A2; US6380647B2; US20010024072A1; EP1137152A3

Abstract

(57)【要約】【課題】冷却用ファンを有する回転子を備えたモータに
おいて、その騒音を小さくすることができるモータを提
供する。【解決手段】モータは、回転軸８と、回転軸８に固定さ
れ巻線１３が巻回される複数のスロットを有するコア１
２と、回転軸８に固定され複数の羽根１１ｃを有するフ
ァン１１と、コア１２及びファン１１を収容しファン１
１の近傍に回転方向に複数の通気孔４ｂが形成されたヨ
ーク４とを備える。スロット１２ｂの数と、羽根１１ｃ
の数と、通気孔４ｂの数はとは、その公約数が１のみと
なるように、１２個、１１個、１３個に設定される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回転子に冷却用フ
ァンを備えたモータに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、モータが備える回転子には、回転
軸にアーマチャ（電機子）とコンミテータ（整流子）と
冷却用ファン（以下、単にファンという）とを固定して
なるものがある。この回転子は、ファンの近傍に通気孔
が形成されたヨーク内に略収容される。そして、回転子
が回転すると、ファンにて送風動作が行われ、モータ内
部が冷却される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のモー
タでは、アーマチャのコアに形成されるスロットの数が
１２（１２スロット）、ファンの羽根の数が６、通気孔
の数が１８に設定されたものがある。このモータでは、
図８に示すように、振動が発生する。

【０００４】詳述すると、スロットが磁界（例えばヨー
クに固定されたマグネット近傍）を横切るときに発生す
る振動は、スロットの数が１２であることから、周波数
が１２ＨＺ（１次振動）、２４ＨＺ、３６ＨＺ…で振動
レベルが大きくなる。又、羽根が通気孔近傍を横切ると
きに羽根側に発生する振動は、羽根の数が６であること
から、６ＨＺ、１２ＨＺ、１８ＨＺ，２４ＨＺ，３０Ｈ
Ｚ，３６ＨＺ…で振動レベルが大きくなる。又、通気孔
の近傍を羽根が横切るときに通気孔側に発生する振動
は、通気孔の数が１８であることから、１８ＨＺ、３６
ＨＺ…で振動レベルが大きくなる。

【０００５】従って、このモータ全体の振動レベルは、
３６ＨＺ，７２ＨＺ…の周波数で全て（スロット、羽
根、通気孔）の振動のレベルが加算（共振）され、非常
に大きくなる。このように、全ての振動のレベルが加算
（共振）される周波数（３６ＨＺ，７２ＨＺ…）の数
が、所定周波数範囲（可聴周波数、ほぼ１６ＨＺ〜２０
ＫＨＺ）内において多くなると、モータの騒音が大きく
なるという問題がある。

【０００６】本発明の目的は、冷却用ファンを有する回
転子を備えたモータにおいて、その騒音を小さくするこ
とができるモータを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決しようとする手段】請求項１に記載の発明
は、回転軸と、前記回転軸に固定され、巻線が巻回され
る複数のスロットを有するコアと、前記回転軸に固定さ
れ、複数の羽根を有するファンとを備えたモータにおい
て、前記スロットの数と、前記羽根の数とを、その公約
数が１のみとなるように設定したことを要旨とする。

【０００８】請求項２に記載の発明は、回転軸と、前記
回転軸に固定され、巻線が巻回される複数のスロットを
有するコアと、前記回転軸に固定され、複数の羽根を有
するファンと、略円筒形状に形成され、前記コア及び前
記ファンを収容し、前記ファンの近傍に周方向に複数の
通気孔が形成されたヨークとを備えたモータにおいて、
前記スロットの数と、前記通気孔の数とを、その公約数
が１のみとなるように設定したことを要旨とする。

【０００９】請求項３に記載の発明は、回転軸と、前記
回転軸に固定され、巻線が巻回される複数のスロットを
有するコアと、前記回転軸に固定され、複数の羽根を有
するファンと、前記コア及び前記ファンを収容し、前記
ファンの近傍に回転方向に複数の通気孔が形成されたヨ
ークとを備えたモータにおいて、前記羽根の数と、前記
通気孔の数とを、その公約数が１のみとなるように設定
したことを要旨とする。

【００１０】請求項４に記載の発明は、回転軸と、前記
回転軸に固定され、巻線が巻回される複数のスロットを
有するコアと、前記回転軸に固定され、複数の羽根を有
するファンと、前記コア及び前記ファンを収容し、前記
ファンの近傍に回転方向に複数の通気孔が形成されたヨ
ークとを備えたモータにおいて、前記スロットの数と、
前記羽根の数と、前記通気孔の数とを、その公約数が１
のみとなるように設定したことを要旨とする。

【００１１】（作用）請求項１に記載の発明によれば、
スロットの数と羽根の数とが、その公約数が１のみとな
るように設定されるため、スロットとファンとで発生す
る振動のレベルが加算（共振）される周波数の数が、所
定周波数範囲内において少なくなり、モータの騒音が小
さくなる。

【００１２】請求項２に記載の発明によれば、スロット
の数と通気孔の数とが、その公約数が１のみとなるよう
に設定されるため、スロットと通気孔とで発生する振動
のレベルが加算（共振）される周波数の数が、所定周波
数範囲内において少なくなり、モータの騒音が小さくな
る。

【００１３】請求項３に記載の発明によれば、羽根の数
と通気孔の数とが、その公約数が１のみとなるように設
定されるため、羽根と通気孔とで発生する振動のレベル
が加算（共振）される周波数の数が、所定周波数範囲内
において少なくなり、モータの騒音が小さくなる。

【００１４】請求項４に記載の発明によれば、スロット
の数と羽根の数と通気孔の数とが、その公約数が１のみ
となるように設定されるため、スロットと羽根と通気孔
とで発生する振動のレベルが加算（共振）される周波数
の数が、所定周波数範囲内において少なくなり、モータ
の騒音が小さくなる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明をモータに具体化し
た一実施形態を図１及び図２に従って説明する。

【００１６】図１に示すように、モータ１は、モータ本
体２と、モータ本体２に固定される減速部３とを備えて
いる。モータ本体２は、一端開放の略有底円筒形状のヨ
ークハウジング（以下、単にヨークという）４と、該ヨ
ーク４の内周面に固定される複数のマグネット５と、同
ヨーク４内に略収容されるロータ（回転子）６とを備え
ている。ヨーク４の底側（図１中、左側）には、その端
部に向かうほど縮径される縮径部４ａが形成され、その
縮径部４ａには周方向に複数（図中、１個のみ図示）の
通気孔４ｂが形成されている。本実施の形態では、通気
孔４ｂが、図４に示すように、等角度間隔に１３個形成
されている。又、ヨーク４の底部（図１中、左側端部）
中央には、ヨーク４内部側に突出する円筒部４ｃが形成
され、その円筒部４ｃには軸受７が収容保持されてい
る。

【００１７】ロータ６は、回転軸８と、アーマチャ（電
機子）９と、コンミテータ（整流子）１０と、冷却用フ
ァン（以下、単にファンという）１１とを備えている。
回転軸８は、その基端部が前記軸受７に回転可能に支持
されている。アーマチャ９は、コア１２とコア１２に巻
着されたコイル（巻線）１３とを有し、マグネット５と
対向するように回転軸８の中間部に配置固定されてい
る。本実施の形態のコア１２は、図２に示すように、テ
ィース１２ａ間に形成されるスロット１２ｂが１２個形
成されている。コンミテータ１０は、回転軸８の（アー
マチャ９より）先端側に配置固定されている。ファン１
１は、ヨーク４の通気孔４ｂ近傍に配置されるように、
軸受７とアーマチャ９との間で回転軸８の基端側に固定
されている。

【００１８】ファン１１は、樹脂製であって、回転軸８
に外嵌される筒部１１ａと、筒部１１ａから略径方向外
側に延びる環状部１１ｂと、環状部１１ｂから軸線方向
（図１中、右方向）に延びる複数の羽根１１ｃとを備え
ている。本実施の形態では、羽根１１ｃが、図３に示す
ように、等角度間隔に１１個形成されている。即ち、こ
のモータ１では、スロット１２ｂの数（１２個）と羽根
１１ｃの数（１１個）と通気孔４ｂの数（１３個）と
が、その公約数が１のみとなるように設定されている。

【００１９】このように構成されたモータ１では、ロー
タ６が回転すると、ファン１１にて送風動作が行われ、
モータ１内部が冷却される。次に、上記実施の形態の特
徴的な作用効果を以下に記載する。

【００２０】（１）駆動中のモータ１では、図５に示す
ように、振動が発生する。詳述すると、スロット１２ｂ
（ティース１２ａ）が磁界（マグネット５近傍）を横切
るときに発生する振動は、スロットの数が１２であるこ
とから、周波数が１２ＨＺ、２４ＨＺ、３６ＨＺ、４８
ＨＺ…で振動レベルが大きくなる。又、羽根１１ｃが通
気孔４ｂ近傍を横切るときに羽根１１ｃ側（ファン１
１）に発生する振動は、羽根の数が１１であることか
ら、１１ＨＺ、２２ＨＺ、３３ＨＺ，４４ＨＺ…で振動
レベルが大きくなる。又、通気孔４ｂ近傍を羽根１１ｃ
が横切るときに通気孔４ｂ側（ヨーク４）に発生する振
動は、通気孔４ｂの数が１３であることから、１３Ｈ
Ｚ、２６ＨＺ、３９ＨＺ…で振動レベルが大きくなる。

【００２１】そして、このモータ１では、スロット１２
ｂの数（１２個）と羽根１１ｃの数（１１個）と通気孔
４ｂの数（１３個）とが、その公約数が１のみとなるよ
うに設定されているため、（１１×１２×１３＝）１７
１６ＨＺ毎でのみ全ての振動のレベルが加算（共振）さ
れる。尚、図５は、５０ＨＺまでの特性図であるため、
全ての振動のレベルが加算（共振）される点は表れてい
ない。因みに、これに対して従来技術で述べたモータで
は、３６ＨＺ毎に全ての振動のレベルが加算（共振）さ
れる。

【００２２】このように、スロット１２ｂと、羽根１１
ｃと、通気孔４ｂとで発生する振動のレベルが加算（共
振）される周波数の数が、所定周波数範囲（可聴周波
数、ほぼ１６ＨＺ〜２０ＫＨＺ）内において少なくなる
ため、モータの騒音が小さくなる。

【００２３】上記実施の形態は、以下のように変更して
もよい。・上記実施の形態では、スロット１２ｂの数が１２個、
羽根１１ｃの数が１１個、通気孔４ｂの数が１３個に設
定されているとしたが、その公約数が１のみとなるよう
に設定されれば、それぞれ他の数に変更してもよい。例
えば、スロット１２ｂの数を実施の形態と同様に１２個
とし、図６に示すように、羽根２１の数を１３個とし、
図７に示すように、通気孔２２の数を１７個に設定して
もよい。このように設定されたモータでは、（１２×１
３×１７＝）２６５２ＨＺ毎でのみ全ての振動のレベル
が加算（共振）される。よって、スロット１２ｂと、羽
根２１と、通気孔２２とで発生する振動のレベルが加算
（共振）される周波数の数が、所定周波数範囲内におい
て更に少なくなり、モータの騒音が更に小さくなる。

【００２４】・上記実施の形態では、スロット１２ｂの
数と羽根１１ｃの数と通気孔４ｂの数とが、その公約数
が１のみとなるように設定されているとしたが、通気孔
の数を考慮せず、スロットの数と羽根の数の公約数が１
のみとなるように設定してもよい。このようにしても、
スロットと羽根とで発生する振動のレベルが加算（共
振）される周波数の数が、所定周波数範囲内において少
なくなり、モータ（回転子）の騒音が小さくなる。

【００２５】・上記実施の形態では、スロット１２ｂの
数と羽根１１ｃの数と通気孔４ｂの数とが、その公約数
が１のみとなるように設定されているとしたが、羽根の
数を考慮せず、スロットの数と通気孔の数の公約数が１
のみとなるように設定してもよい。このようにしても、
スロットと通気孔とで発生する振動のレベルが加算（共
振）される周波数の数が、所定周波数範囲内において少
なくなり、モータの騒音が小さくなる。

【００２６】・上記実施の形態では、スロット１２ｂの
数と羽根１１ｃの数と通気孔４ｂの数とが、その公約数
が１のみとなるように設定されているとしたが、スロッ
トの数を考慮せず、羽根の数と通気孔の数の公約数が１
のみとなるように設定してもよい。このようにしても、
羽根と通気孔とで発生する振動のレベルが加算（共振）
される周波数の数が、所定周波数範囲内において少なく
なり、モータの騒音が小さくなる。

【００２７】上記実施形態から把握できる請求項以外の
技術的思想について、以下にその効果とともに記載す
る。（イ）回転軸（８）と、前記回転軸（８）に固定され、
巻線（１３）が巻回される複数のスロット（１２ｂ）を
有するコア（１２）と、前記回転軸（８）に固定され、
複数の羽根（１１ｃ，２１）を有するファン（１１）と
を備えた回転子において、前記スロット（１２ｂ）の数
と、前記羽根（１１ｃ，２１）の数とを、その公約数が
１のみとなるように設定したことを特徴とする回転子。
このようにすると、スロットの数と羽根の数とが、その
公約数が１のみとなるように設定されるため、スロット
とファンとで発生する振動のレベルが加算（共振）され
る周波数の数が、所定周波数範囲内において少なくな
り、回転子の騒音が小さくなる。

【００２８】（ロ）請求項４に記載のモータにおいて、
前記スロット（１２ｂ）の数を１２、前記羽根（１１
ｃ）の数を１１、前記通気孔（４ｂ）の数を１３とした
ことを特徴とするモータ。このようにすると、スロット
と羽根と通気孔とで発生する振動のレベルが加算（共
振）される周波数の数が、所定周波数範囲内において少
なくなり、モータの騒音が小さくなる。

【００２９】（ハ）請求項４に記載のモータにおいて、
前記スロット（１２ｂ）の数を１２、前記羽根（２１）
の数を１３、前記通気孔（２２）の数を１７としたこと
を特徴とするモータ。このようにすると、スロットと羽
根と通気孔とで発生する振動のレベルが加算（共振）さ
れる周波数の数が、所定周波数範囲内において少なくな
り、モータの騒音が小さくなる。

【００３０】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
冷却用ファンを有する回転子を備えたモータにおいて、
その騒音を小さくすることができるモータを提供するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態のモータを説明するための要部断
面図。

【図２】本実施の形態のコアを説明するための説明図。

【図３】本実施の形態のファンを説明するための模式
図。

【図４】本実施の形態のヨークを説明するための説明
図。

【図５】本実施の形態のモータにおける振動を説明する
ための特性図。

【図６】別例のファンを説明するための説明図。

【図７】別例のヨークを説明するための説明図。

【図８】従来技術のモータにおける振動を説明するため
の特性図。

【符号の説明】

４…ヨークハウジング（ヨーク）、８…回転軸、１１…
ファン、１２…コア、１３…コイル（巻線）、４ｂ，２
２…通気孔、１１ｃ，２１…羽根、１２ｂ…スロット。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転軸（８）と、前記回転軸（８）に固定され、巻線（１３）が巻回され
る複数のスロット（１２ｂ）を有するコア（１２）と、前記回転軸（８）に固定され、複数の羽根（１１ｃ，２
１）を有するファン（１１）とを備えたモータにおい
て、前記スロット（１２ｂ）の数と、前記羽根（１１ｃ，２
１）の数とを、その公約数が１のみとなるように設定し
たことを特徴とするモータ。
【請求項２】回転軸（８）と、前記回転軸（８）に固定され、巻線（１３）が巻回され
る複数のスロット（１２ｂ）を有するコア（１２）と、前記回転軸（８）に固定され、複数の羽根（１１ｃ，２
１）を有するファン（１１）と、略円筒形状に形成され、前記コア（１２）及び前記ファ
ン（１１）を収容し、前記ファン（１１）の近傍に周方
向に複数の通気孔（４ｂ，２２）が形成されたヨーク
（４）とを備えたモータにおいて、前記スロット（１２ｂ）の数と、前記通気孔（４ｂ，２
２）の数とを、その公約数が１のみとなるように設定し
たことを特徴とするモータ。
【請求項３】回転軸（８）と、前記回転軸（８）に固定され、巻線（１３）が巻回され
る複数のスロット（１２ｂ）を有するコア（１２）と、前記回転軸（８）に固定され、複数の羽根（１１ｃ，２
１）を有するファン（１１）と、前記コア（１２）及び前記ファン（１１）を収容し、前
記ファン（１１）の近傍に回転方向に複数の通気孔（４
ｂ，２２）が形成されたヨーク（４）とを備えたモータ
において、前記羽根（１１ｃ，２１）の数と、前記通気孔（４ｂ，
２２）の数とを、その公約数が１のみとなるように設定
したことを特徴とするモータ。
【請求項４】回転軸（８）と、前記回転軸（８）に固定され、巻線（１３）が巻回され
る複数のスロット（１２ｂ）を有するコア（１２）と、前記回転軸（８）に固定され、複数の羽根（１１ｃ，２
１）を有するファン（１１）と、前記コア（１２）及び前記ファン（１１）を収容し、前
記ファン（１１）の近傍に回転方向に複数の通気孔（４
ｂ，２２）が形成されたヨーク（４）とを備えたモータ
において、前記スロット（１２ｂ）の数と、前記羽根（１１ｃ，２
１）の数と、前記通気孔（４ｂ，２２）の数とを、その
公約数が１のみとなるように設定したことを特徴とする
モータ。