JP2001320844A - プラスチックマグネットロータ及び空気調和機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低価格で伝達加振力の低減、低騒音化が可能
なプラスチックマグネットロータ得ること。 【解決手段】 極配向したプラスチックマグネットで成
形された磁極部と、中心軸線上に配置された軸と、軸を
中心として半径方向に放射状に配置された軸方向のリブ
を有し、リブ間に軸方向に貫通した空洞が形成され、プ
ラスチックマグネットより柔らかい熱可塑性樹脂で成形
された連結部品と、を備え、磁極部を連結部品を介して
軸と結合したものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ブラシレスモー
タ、ステッピングモータ等のロータに使用するプラスチ
ックマグネットを軸と一体成形して形成されるプラスチ
ックマグネットロータの構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１０、１１は、プラスチックマグネッ
トを軸と一体成形して形成された従来のプラスチックマ
グネットロータを示す図で、図１０はプラスチックマグ
ネットロータの斜視図、図１１はプラスチックマグネッ
トロータの平面図である。図１０、１１において、１は
軸、２は磁極部、５は軸１と一体になった内周部、６は
直線状のリブ、１９はプラスチックマグネット部、２０
は内周部５に磁極部２を連結する連結部である。

【０００３】図において、プラスチックマグネット部１
９は、磁極部２、内周部５、連結部２０、直線状のリブ
６で構成される。軸１と一体になった内周部５に、連結
部２０により磁極部２を連結する。連結部２０には、強
度、寸法精度向上のため、直線状のリブ６が設けられて
いる。

【０００４】従来のプラスチックマグネットロータは上
記の構成を一体成形して形成するため製造が簡単であ
り、加工コストが削減でき、小容量の家庭用同期電動機
には最適である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来のプラスチックマ
グネットロータは以上のように構成されているので、振
動減衰効果が少ないため、コギングトルク、トルクリッ
プルといった加振力を伝達しやすい。そのため、プラス
チックマグネットロータを用いたモータを、例えば送風
機に用いた場合、ファンの共振周波数と加振力の共振に
より異音や異常振動を起こすといった問題点があった。

【０００６】上記のような問題点を改善するものとし
て、例えば特開平１１−１１３１９７号公報に磁極部と
軸または軸に固定する保持部材との間を硬化前は液状で
あり、硬化後はゴム状弾性体となる合成樹脂として防振
する方法、特開平７−７５２６９号公報に回転子にゴム
状弾性体を組み込んで防振構造とする方法、特開平６−
３０５３７号公報に梁部を設けた鉄板を積層して防振構
造とする方法、特開昭５９−２０４４５３号公報及び特
開平１０−９４２３１号公報には連結部品に断面略Ｈ形
状のリブと放射状の軸方向のリブを設けたことが開示さ
れているが、これらは部品点数、工程数が多く、高価格
であるという問題点があった。

【０００７】この発明は、かかる問題点を解決するため
になされたもので、低価格で伝達加振力の低減、低騒音
化が可能なプラスチックマグネットロータ得ることを目
的する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明に係るプラスチ
ックマグネットロータは、極配向したプラスチックマグ
ネットで成形された磁極部と、中心軸線上に配置された
軸と、軸を中心として半径方向に放射状に配置された軸
方向のリブを有し、リブ間に軸方向に貫通した空洞が形
成され、プラスチックマグネットより柔らかい熱可塑性
樹脂で成形された連結部品と、を備え、磁極部を連結部
品を介して軸と結合したものである。

【０００９】また、連結部品のリブを直線状に形成した
ものである。

【００１０】また、連結部品のリブが湾曲しているもの
である。

【００１１】また、連結部品は、磁極部と結合する外周
部と、軸と結合する内周部と、外周部と内周部とを連結
するリブと、を備えたものである。

【００１２】また、リブの厚み・半径方向の長さ・本数
は、プラスチックマグネットロータが組み込まれる電動
機の発生トルクや断続運転による繰返し応力に耐え得る
強度を有する範囲で、薄く、長く、少なくするものであ
る。

【００１３】また、磁極部の一方の端面の内周に設けた
インロー部と連結部品の一方の端面の外周に設けた連結
部品側フランジとの係合、磁極部の他方の端面内周に設
けた磁極部側フランジと連結部品の他方の端面との係合
の少なくとも何れか一方の係合により、磁極部と連結部
品との軸方向の位置決めを行うように構成したものであ
る。

【００１４】また、磁極部の一方の端面に設けた開口部
を有する磁極部側フランジと連結部品の一方の端面に設
けた凸形状との係合により磁極部と連結部品とを結合す
るものである。

【００１５】また、磁極部の内周に凸形状又は凹形状を
設け、連結部品の外周部に凹形状又は凸形状を設け、凹
形状と凸形状との嵌合により連結部品と磁極部とを結合
するものである。

【００１６】また、磁極部に凹形状を設け、放射状に配
置されたリブを直接凹形状に嵌め合せる構成としたもの
である。

【００１７】また、磁極部の軸方向端面、又は磁極部内
周に重りを設けたものである。

【００１８】この発明に係る空気調和機は、請求項１〜
１０記載のプラスチックマグネットロータを有する電動
機を送風機に用いたものである。

【００１９】

【発明の実施の形態】実施の形態１．以下、この発明の
実施の形態１を図面を参照して説明する。図１，２は実
施の形態１を示す図で、図１はプラスチックマグネット
ロータの斜視図、図２はプラスチックマグネットロータ
の平面図である。図１、２において、１は軸、２は極配
向したプラスチックマグネットで成形された磁極部、３
は熱化塑性樹脂の連結部品、４は磁極部２と結合する外
周部、５は軸１と結合する内周部、６は直線状のリブ、
７は空洞である。

【００２０】極配向した（極性の方向を一定に着磁し
た）プラスチックマグネットで成形された磁極部２は、
軸１と一体成形された連結部品３に圧入されている。連
結部品３は、プラスチックマグネットより柔らかい熱化
塑性樹脂の成形品であり、磁極部２と結合する外周部
４、軸１と結合する内周部５、外周部４と内周部５とを
連結する直線で放射状に配置された軸方向のリブ６で構
成され、リブ６間は軸方向に貫通する空洞７になってい
る。

【００２１】ここで、リブ６の厚み、半径方向の長さ、
本数は電動機の発生トルクや断続運転による繰返し応力
に耐えうる強度を有する範囲で、極力、すなわち、でき
るだけ薄く、長く、少なくする。また、リブ６と磁極と
の位置は任意でよい。

【００２２】このように構成することで、連結部品３を
熱化塑性樹脂の成形品とし、リブ６を有することの双方
により円周方向に剛性を小さく柔らかくでき、伝達加振
力を減衰、防振し、低騒音化が可能となる。

【００２３】さらに、リブ６の軸方向の長さを短くする
ことで、軸方向の伝達加振力を減衰、防振することがで
きる。

【００２４】連結部品３を絶縁性を有する熱可塑性樹脂
とした場合、軸電流を抑制し、軸受の電食による音不良
が低減できる。

【００２５】本実施の形態では、汎用の熱化塑性樹脂を
使用できると共に、部品点数、工程が削減されるため、
低コスト化が可能である。

【００２６】また、連結部品３に放射状の軸方向のリブ
６のみを設けたので、伝達加振力の減衰効果が大きい。

【００２７】上記本実施の形態では、磁極部２を軸１と
一体成形された連結部品３に圧入したものを示したが、
磁極部２と連結部品３、連結部品３と軸１の結合方法を
接着、圧入、またはそれぞれの併用、一体成形等どのよ
うな結合方法を用いてもよく、上記構成の連結部品３を
用いることで同様の効果が得られることは言うまでもな
い。

【００２８】実施の形態２．以下、この発明の実施の形
態２を図面を参照して説明する。図３，４は実施の形態
２を示す図で、図３はプラスチックマグネットロータの
斜視図、図４はプラスチックマグネットロータの平面図
である。図３、４に示すように、リブ６を湾曲した形状
としている。その他の構成は、上記実施の形態１と同様
である。

【００２９】極配向したプラスチックマグネットで成形
された磁極部２は、軸１と一体成形された連結部品３に
圧入されている。連結部品３は、プラスチックマグネッ
トより柔らかい熱化塑性樹脂の成形品で、磁極部２と結
合する外周部４、軸１と結合する内周部５、外周部４と
内周部５とを連結する湾曲し放射状に配置された軸方向
のリブ６で構成され、リブ６間には軸方向に貫通する空
洞７が形成される。

【００３０】本実施の形態は、上記実施の形態１で示し
た直線状のリブ６を湾曲させたものであるが、リブ６が
湾曲することで半径方向にも剛性が小さく柔らかくな
る。

【００３１】このように構成することで、より伝達加振
力を減衰、防振することができ、低騒音化が可能とな
る。

【００３２】上記実施の形態１と同様、リブ６の軸方向
の長さを短くすることで、軸方向の伝達加振力を減衰、
防振することができる。

【００３３】また、上記実施の形態１と同様、磁極部２
を軸１と一体成形された連結部品３に圧入したものを示
したが、磁極部２と連結部品３、連結部品３と軸１の結
合方法を接着、圧入、またはそれぞれの併用、一体成形
等どのような結合方法を用いてもよく、上記構成の連結
部品３を用いることで同様の効果が得られることは言う
までもない。

【００３４】実施の形態３．以下、この発明の実施の形
態３を図面を参照して説明する。図５，６は実施の形態
３を示す図で、図３はプラスチックマグネットロータの
斜視図、図５はプラスチックマグネットロータの縦断面
図、図６はプラスチックマグネットロータの平面図であ
る。

【００３５】図５、６において、８は磁極部２端面の内
周に設けられたインロー部、９は磁極部２端面の内周に
設けられた磁極部側のフランジ、１０は磁極部２端面の
フランジ９に設けられた開口部、１１は連結部品３端面
の外周に設けられた連結部品側のフランジ、１２は連結
部品３端面に設けられた凸形状である。その他の構成
は、上記実施の形態１と同様である。

【００３６】極配向したプラスチックマグネットで成形
された磁極部２は、軸１と一体成形した連結部品３と結
合している。磁極部２には、一方の端面の内周にインロ
ー部８、他方の端面内周に開口部１０を有するフランジ
９が設けられている。

【００３７】連結部品３には、一方の端面の外周にフラ
ンジ１１、他方の端面に凸形状１２が設けられている。
ここで、連結部品３は凸形状１２が磁極部２端面のフラ
ンジ９に設けた開口部１０に挿入されるように回転方向
の位置を決められ、連結部品３端面のフランジ１１が磁
極部２端面のインロー部８の底面に当たるまで磁極部２
に挿入される。この後、連結部品３の凸形状１２を熱融
着し、磁極部２と連結部品３を結合する。

【００３８】このように構成することで、磁極部２と連
結部品３との軸方向の位置決めを容易にすることができ
る。

【００３９】本実施の形態では、結合を熱融着とし磁極
部２と連結部品３の軸方向の位置決めを容易にする構造
を示したが、結合方法は熱融着以外に、接着、圧入、一
体成形等どのようなものでもよい。

【００４０】また、磁極部２と連結部品３との軸方向の
位置決めは、連結部品３のフランジ１１と磁極部２のイ
ンロー部８とにより位置決めしてもよいし、連結部品３
の端面と磁極部２のフランジ９とにより位置決めしても
よい。これらの少なくとも一方により、磁極部２と連結
部品３との軸方向の位置決めを容易に行うことができる
ことは言うまでもない。

【００４１】また、磁極部２と連結部品３を、連結部品
３に設けた凸形状１２の熱融着で結合せず、接着、圧
入、一体成形とした場合、凸形状１２と磁極部２のフラ
ンジ９の開口部１０の隙間を小さくして係合すること
で、凸形状１２は回り止めとして機能する。

【００４２】実施の形態４．以下、この発明の実施の形
態４を図面を参照して説明する。図７は実施の形態４を
示す図で、プラスチックマグネットロータの平面図であ
る。図７において、１３は磁極部２内周に設けられた凸
形状、１４は連結部品３の外周部に設けられた凹形状で
ある。その他の構成は、上記実施の形態１と同様であ
る。

【００４３】極配向したプラスチックマグネットで成形
された磁極部２は、軸１と一体成形された連結部品３に
圧入されている。磁極部２の内周には凸形状１３、連結
部品３の外周部４には凹形状１４が設けられ、連結部品
３は凹形状１４と凸形状１３を嵌め合せるように磁極部
２に挿入され、結合する。

【００４４】このように構成することで、磁極部２内周
の凸形状１３と連結部品３外周の凹形状１４が回り止め
となり、回転方向の結合の信頼性を向上することができ
る。

【００４５】また、上記実施の形態３と組み合わせて用
いると、回転方向の位置決めが容易となる。

【００４６】上述の実施の形態では、磁極部２の内周に
凸形状１３、連結部品３の外周に凹形状１４を設けた
が、これとは反対に磁極部２の内周に凹形状、連結部品
３の外周に凸形状を設けても同様の効果が得られること
は言うまでもない。

【００４７】また、連結部品３の外周部４を廃止し、放
射状に配置されたリブ６を直接磁極部２に設けた凹形状
に嵌め合せるようにしても同様の効果が得られる。

【００４８】実施の形態５．以下、この発明の実施の形
態５を図面を参照して説明する。図８は実施の形態５を
示す図で、プラスチックマグネットロータの縦断面図で
ある。図８において、１５は磁極部２の端面に接着され
る重りである。その他の構成は、上記実施の形態１と同
様である。

【００４９】極配向したプラスチックマグネットで成形
された磁極部２は、軸１と一体成形された連結部品３に
圧入され、磁極部２の端面に重り１５が接着される。

【００５０】このように構成することで、プラスチック
マグネットロータの慣性モーメントが大きくなり、より
伝達加振力の低減、低騒音化が可能である。

【００５１】上述の実施の形態では、重り１５を磁極部
２の端面に接着したものを示したが、重りの固定方法は
接着以外の方法でもよく同様の効果が得られることは言
うまでもない。

【００５２】また、重り１５を磁極部２内周に設けても
同様の効果を得る。

【００５３】実施の形態６．以下、この発明の実施の形
態６を図面を参照して説明する。図９は実施の形態６を
示す図で、空気調和機の構成図である。図９において、
１６は空気調和機の室内機、１７は空気調和機の室外
機、１８は上記実施の形態１〜５に記載のプラスチック
マグネットロータを用いた電動機により駆動される送風
機である。

【００５４】室内機１６は室外機１７に接続され、室内
機１６、室外機１７には上記実施の形態１〜５に記載の
プラスチックマグネットロータを用いた電動機により駆
動される送風機１８を有している。近年の空気調和機
は、低騒音、低コスト化が進んでおり、上記実施の形態
１〜５に記載のプラスチックマグネットロータを用いた
電動機を空気調和機の主用部品である送風機用電動機と
して用いることは好適である。

【００５５】このように構成することで、空気調和機の
送風機は品質が向上し、低騒音、低コストの電動機を得
ることが出来る。

【００５６】

【発明の効果】この発明に係るプラスチックマグネット
ロータは、磁極部を軸を中心として半径方向に放射状に
配置された軸方向のリブを有し、リブ間に軸方向に貫通
した空洞が形成され、プラスチックマグネットより柔ら
かい熱可塑性樹脂で成形された連結部品を介して軸と結
合したことにより、伝達加振力を減衰、防振することが
でき、低騒音化が可能となる。

【００５７】また、連結部品のリブが湾曲していること
により、半径方向の伝達加振力も低減することができ、
より低騒音化が可能となる。

【００５８】また、リブの厚み・半径方向の長さ・本数
は、プラスチックマグネットロータが組み込まれる電動
機の発生トルクや断続運転による繰返し応力に耐え得る
強度を有する範囲で、薄く、長く、少なくすることによ
り、円周方向に剛性を小さく柔らかくでき、伝達加振力
を減衰、防振し、低騒音化が可能となる。

【００５９】また、磁極部の一方の端面の内周に設けた
インロー部と連結部品の一方の端面の外周に設けた連結
部品側フランジとの係合、磁極部の他方の端面内周に設
けた磁極部側フランジと連結部品の他方の端面との係合
の少なくとも何れか一方の係合により、磁極部と連結部
品との軸方向の位置決めを行うように構成したことによ
り、磁極部と連結部品の軸方向の位置決めを容易にする
ことができる。

【００６０】また、磁極部の一方の端面に設けた開口部
を有する磁極部側フランジと連結部品の一方の端面に設
けた凸形状との係合により磁極部と連結部品とを結合す
ることで、軸方向の結合を容易にし、回転方向の結合の
信頼性を向上することができる。

【００６１】また、磁極部の内周に凸形状又は凹形状を
設け、連結部品の外周部に凹形状又は凸形状を設け、凹
形状と凸形状との嵌合により連結部品と磁極部とを結合
することにより、回転方向の結合の信頼性を向上するこ
とができる。

【００６２】また、磁極部に凹形状を設け、放射状に配
置されたリブを直接凹形状に嵌め合せる構成としたこと
により、回転方向の結合の信頼性を向上することができ
る。

【００６３】また、磁極部の軸方向端面、又は磁極部内
周に重りを設けたことにより、さらに伝達加振力の低
減、低騒音化が可能である。

【００６４】この発明に係る空気調和機は、請求項１〜
１０記載のプラスチックマグネットロータを有する電動
機を送風機に用いたことにより、空気調和機の低騒音、
低コスト化が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施の形態１を示す図で、プラスチックマグ
ネットロータの斜視図である。

【図２】 実施の形態１を示す図で、プラスチックマグ
ネットロータの平面図である。

【図３】 実施の形態２を示す図で、プラスチックマグ
ネットロータの斜視図である。

【図４】 実施の形態２を示す図で、プラスチックマグ
ネットロータの平面図である。

【図５】 実施の形態３を示す図で、プラスチックマグ
ネットロータの縦断面図である。

【図６】 実施の形態３を示す図で、プラスチックマグ
ネットロータの平面図である。

【図７】 実施の形態４を示す図で、プラスチックマグ
ネットロータの平面図である。

【図８】 実施の形態５を示す図で、プラスチックマグ
ネットロータの縦断面図である。

【図９】 実施の形態６を示す図で、空気調和機の構成
図である。

【図１０】 従来のプラスチックマグネットロータの斜
視図である。

【図１１】 従来のプラスチックマグネットロータの平
面図である。

【符号の説明】

１ 軸、２ 磁極部、３ 連結部品、４ 外周部、５
内周部、６ リブ、７空洞、８ インロー部、９ フラ
ンジ、１０ 開口部、１１ フランジ、１２凸形状、１
３ 凸形状、１４ 凹形状、１５ 重り、１６ 室内
機、１７ 室外機、１８ 送風機。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 峰雄 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 山崎 東吾 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 松永 隆 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 川口 仁 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 松岡 篤 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 5H002 AA08 AB08 AC07 5H622 CA01 CA05 DD04 PP04 PP11 PP19 PP20 QA03

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 極配向したプラスチックマグネットで成
   形された磁極部と、 中心軸線上に配置された軸と、 前記軸を中心として半径方向に放射状に配置された軸方
   向のリブを有し、前記リブ間に軸方向に貫通した空洞が
   形成され、前記プラスチックマグネットより柔らかい熱
   可塑性樹脂で成形された連結部品と、を備え、前記磁極
   部を前記連結部品を介して前記軸と結合したことを特徴
   とするプラスチックマグネットロータ。
2. 【請求項２】 前記連結部品のリブを直線状に形成した
   ことを特徴とする請求項１記載のプラスチックマグネッ
   トロータ。
3. 【請求項３】 前記連結部品のリブが湾曲していること
   を特徴とする請求項１記載のプラスチックマグネットロ
   ータ。
4. 【請求項４】 前記連結部品は、前記磁極部と結合する
   外周部と、前記軸と結合する内周部と、前記外周部と前
   記内周部とを連結する前記リブと、を備えたことを特徴
   とする請求項１記載のプラスチックマグネットロータ。
5. 【請求項５】 前記リブの厚み・半径方向の長さ・本数
   は、当該プラスチックマグネットロータが組み込まれる
   電動機の発生トルクや断続運転による繰返し応力に耐え
   得る強度を有する範囲で、薄く、長く、少なくすること
   を特徴とする請求項１記載のプラスチックマグネットロ
   ータ。。
6. 【請求項６】 前記磁極部の一方の端面の内周に設けた
   インロー部と前記連結部品の一方の端面の外周に設けた
   連結部品側フランジとの係合、前記磁極部の他方の端面
   内周に設けた磁極部側フランジと前記連結部品の他方の
   端面との係合の少なくとも何れか一方の係合により、前
   記磁極部と前記連結部品との軸方向の位置決めを行うよ
   うに構成したことを特徴とする請求項４記載のプラスチ
   ックマグネットロータ。
7. 【請求項７】 前記磁極部の一方の端面に設けた開口部
   を有する磁極部側フランジと前記連結部品の一方の端面
   に設けた凸形状との係合により前記磁極部と前記連結部
   品とを結合することを特徴とする請求項４記載のプラス
   チックマグネットロータ。
8. 【請求項８】 前記磁極部の内周に凸形状又は凹形状を
   設け、前記連結部品の外周部に凹形状又は凸形状を設
   け、前記凹形状と前記凸形状との嵌合により前記連結部
   品と前記磁極部とを結合することを特徴とする請求項４
   記載のプラスチックマグネットロータ。
9. 【請求項９】 前記磁極部に凹形状を設け、放射状に配
   置された前記リブを直接前記凹形状に嵌め合せる構成と
   したことを特徴とする請求項１記載のプラスチックマグ
   ネットロータ。
10. 【請求項１０】 前記磁極部の軸方向端面、又は磁極部
    内周に重りを設けたことを特徴とする請求項１記載のプ
    ラスチックマグネットロータ。
11. 【請求項１１】 冷凍サイクルを備えた空気調和機にお
    いて、請求項１〜１０記載のプラスチックマグネットロ
    ータを有する電動機を送風機に用いたことを特徴とする
    空気調和機。