JP2002165406A - ロータ重心偏心型モータ - Google Patents
ロータ重心偏心型モータInfo
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- Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
Abstract
容易であり、部品点数および作業工数を低減可能なロー
タ重心偏心型モータを提供すること。 【解決手段】インナロータ型アキシャルエアギャップモ
ータに使用される軟磁性材製のロータコア21におい
て、通風孔212〜216がロータコア21に偏心荷重
を与える配置、形状を有する。これによりロータ重心偏
心型モータを小型、軽量化することができる。
Description
タの回転軸心より偏心したロータ重心偏心型モータに関
する。
ンおよびシリンダを用いるコンプレッサに比較して種々
の利点をもち、スクロール型のエアポンプは軸流翼や遠
心翼をもつエアポンプに比較して低回転数で所望の吐出
圧を得られるので、小型化できるという利点を有してい
る。しかし、スクロール型のコンプレッサ又はエアポン
プはその回転軸に偏心荷重を発生させるので、モータの
回転軸にこの偏心荷重を相殺するカウンタウエイトを取
り付けている。
に積極的にカウンタウエイトを取り付け、このカウンタ
ウエイト回転の反動としてモータハウジングが振動する
現象を利用して振動力を得ている。
た同期モータのIPM(内部埋め込み永久磁石)型ロー
タの従来例を示す。100は回転軸、101はロータコ
ア、102はカウンタウエイト、103はすべて点対称
形状に配置されたロータコアの軸方向貫通孔、104は
永久磁石、105は永久磁石収容孔である。
らわかるように、ロータがカウンタウエイトをもつこと
により、ロータの軸方向長が増大して出力当たりの重
量、体格が増大するという問題が生じた。また、カウン
タウエイトがロータコアの端面近傍のスペースを占有す
るために、ロータコアの端面に冷却ファンを設けること
が困難となり、冷却性能が低下し、その分だけ更にモー
タ体格が増大するという問題もあった。更に、カウンタ
ウエイトを製造し、それを回転軸に安定に固定する作業
が必要となり、部品点数および作業工数が増大するとい
う問題もあった。
あり、重量、体格の増大を抑止し、冷却ファン設置が容
易であり、部品点数および作業工数を低減可能なロータ
重心偏心型モータを提供することをその目的としてい
る。
心偏心型モータは、インナロータ型アキシャルエアギャ
ップモータに使用される軟磁性材製のロータコアにおい
て、前記ロータコアの内周面寄りの位置にて略軸方向に
形成され、前記ロータコアの径方向断面における重心位
置を前記ロータコアの回転軸心よりも偏心させるロータ
コア偏心用の孔を有することを特徴としている。
心して形成されているために、ロータコア自体がカウン
タウエイトとして機能する。なお、ロータコアの内周面
近傍に設けても、磁束はこの孔の径方向外側を通過でき
るため、ロータコアの電磁性能にはほとんど悪影響を与
えることがない。
型軽量化、ロータコアの端面に冷却ファンを設けること
ができるため冷却性能の向上、及び、部品点数および作
業工数の低減を実現できる他、ロータコア端面への冷却
ファン設置による冷却性能向上が可能となる。
のロータ重心偏心型モータにおいて更に、前記孔は、前
記ロータコアの両端面間を貫通する貫通孔であることを
特徴としている。
空気流を流すことができるので、ロータコア冷却性能が
向上可能となる。
のロータ重心偏心型モータにおいて更に、前記貫通孔に
挿入されて内部空気を軸方向一方側に付勢する螺旋形状
の翼を有することを特徴としている。
向へ付勢することができ、ロータコア冷却効果を向上す
ることができる。
のロータ重心偏心型モータにおいて更に、前記貫通孔よ
りも径方向外側に形成された遠心翼を有し、前記遠心翼
は、前記貫通孔から出た空気を遠心方向へ付勢すること
を特徴としている。
へ付勢することができ、ロータコア冷却効果を向上する
ことができる。
を優先的に遠心翼の径方向内側に案内するシュラウドガ
イドを有することができる。もちろん、このシュラウド
ガイドを持たなくても遠心翼の径方向内側は遠心翼によ
り他の部分よりも相対的に負圧とされるので、貫通孔に
空気流を形成することができる。
のロータ重心偏心型モータにおいて更に、前記孔は、前
記ロータコアの径方向へ伸びる線対称中心線の両側に線
対称形状に形成されることを特徴としている。
れているため、カウンタウエイト効果を損なうことなく
回転バランスを向上することができる請求項6記載の構
成によれば請求項1記載のロータ重心偏心型モータにお
いて更に、前記ロータコアは、前記孔の径方向外側に位
置して周方向等ピッチで偶数個の永久磁石を有し、周方
向に隣接する一対の孔間の境界部の周方向中心は、周方
向に隣接する一対の永久磁石間の境界部の周方向中心と
周方向略同位置に配置されるので、最も磁束密度が高い
永久磁石間の境界部における磁気飽和を抑止し、磁気抵
抗を減少することができる。
のロータ重心偏心型モータにおいて更に、前記ロータコ
アの端面に隣接乃至近接してカウンタウエイトをもち、
このカウンタウエイトの偏心荷重効果は前記孔のそれと
一致する配置を有するので、小さなカウンタウエイトに
より大きな荷重偏心効果を実現することができる。
のロータ重心偏心型モータにおいて更に、前記ロータコ
アの端面に隣接乃至近接して前記カウンタウエイトの非
存在スペースに前記カウンタウエイトと一体に遠心翼を
有するので、部品点数を増加したり、モータ体格を増大
することなく、冷却性能を向上することができる。
のロータ重心偏心型モータにおいて更に、回転軸心を中
心として前記孔と所定角度離れて、前記ロータコアより
も高比重物質が充填された第二の孔を有することを特徴
としている。
重物質の荷重偏心効果の相乗効果により体格を増大する
ことなく、一層大きな偏心荷重を実現することができ
る。
至9のいずれか記載のロータ重心偏心型モータにおいて
更に、スクロール型のコンプレッサ又はエアポンプを駆
動するモータであるので、スクロール型のコンプレッサ
又はエアポンプ装置を小型軽量化することができる。
至9のいずれか記載のロータ重心偏心型モータにおいて
更に、振動モータであるので、振動モータを小型軽量化
することができる。
の好適な実施態様を以下の実施例により詳細に説明す
る。
の軸方向断面図を図1に、その径方向断面図を図2に示
す。なお、図2はロータコア21のみを示す。
グ、4はステータ、5,6は球軸受けである。ステータ
は、積層電磁鋼板製のステータコアと、ステータコアの
内周部のスロットに挿通された電機子コイルとを有して
いる。ロータ2は、積層電磁鋼板製のロータコア21、
永久磁石22、遠心翼23,24を有している。
久磁石22を収容する磁石収容孔211と、磁石収容孔
211の径方向内側に配置された通風孔212〜216
と高比重物質充填孔215とを有している。
の径方向断面の一方の半円部に線対称中心線Mを中心と
して線対称に配置されている。通風孔212〜216の
うち、線対称中心線M上の通風孔214が最も大面積を
もち、通風孔212、216が最も小面積に形成されて
いる。
と180度離れた位置に配置され、内部に鉛棒が挿通、
固定されている。
外周面の一面側に翼支持板25のプレス加工により形成
されている。翼支持板25はロータコア21の一端面に
溶接されてるがスルーボルトで締結されてもよい。図1
に示すようにこの翼支持板25は、通風孔212〜21
6の出口側の開口を囲んで配置されている。通風孔21
2〜216から出た冷却風は通風孔212〜216の径
方向外側に設けられた遠心翼23へ、シュラウドガイド
として機能する翼支持板25により案内される。
の他端面に溶接されている。31は、ハウジング3の端
壁に貫設されて遠心翼24の径方向内側に外部より冷却
風を導入する通風孔である。通風孔31から導入された
冷却風の一部は遠心翼24に、残部は通風孔212〜2
16を通じて遠心翼23に流れ込む。
型モータによれば、ロータ重心偏心型モータの小型軽量
と冷却性の向上とを図ることができる。
は、ロータコア21の径方向へ伸びる線対称中心線の両
側に線対称形状に形成され、通風孔214から両側へ順
次通風孔が小型化しているので、カウンタウエイト効果
を損なうことなく回転バランスを向上することができる
更に、この実施例では、互いに周方向に隣接する磁石収
容孔211間の境界部と、通風孔212と213、21
4と215間の境界部が周方向同じ位置とされているの
で、最も磁束密度が高い永久磁石間の境界部における磁
気飽和を抑止し、磁気抵抗を減少することができる。
心偏心型モータのロータコア21の一部を示す。
カウンタウエイト7を設ける。このカウンタウエイト7
の径方向断面における重心位置は、ロータコア21の通
風孔212〜216の負の重心位置と180度逆の位置
となっている。これにより大きな偏心荷重を得ることが
できる更に、この実施例では、カウンタウエイト7は、
径方向断面において、カウンタウエイト7により占有さ
れないスペース部分に遠心翼71を設けている。円盤部
72により、遠心翼71はカウンタウエイト7と一体に
形成され、通風孔212〜216は遠心翼71の径方向
内側に開口している。円盤部72はシュラウドガイドを
兼ねている。
コア8に設けた一個の通風孔81のみを示す模式断面図
である。
ータコア8に偏心荷重を与える。この実施例では特に、
樹脂成形により螺旋溝が形成された螺旋棒状体9を通風
孔81に挿入したものである。図4は螺旋棒状体9の軸
方向一点における断面を示す。
90度ずつロータコア8が回転すると、この螺旋棒状体
9は通風孔81内でちょうど1回自転することがわか
る。すなわち、この螺旋棒状体9は、ロータコア8が回
転すると、通風孔81内の空気を軸方向に付勢すること
ができる。(変形態様)なお、上記実施例では、IPM
ロータ構造を例として本発明のロータ重心偏心型モータ
について説明したが、SPMロータ構造、電機子コイル
構造、リラクタンストルク構造、誘導ロータ構造など、
種々のロータ構造に適用できることはもちろんである。
PMロータの一実施例を示す軸方向断面図である。
る。
る。
型モータのIPMロータを示す側面図である。
Claims (11)
- 【請求項1】インナロータ型アキシャルエアギャップモ
ータに使用される軟磁性材製のロータコアにおいて、 前記ロータコアの内周面寄りの位置にて略軸方向に形成
され、前記ロータコアの径方向断面における重心位置を
前記ロータコアの回転軸心よりも偏心させるロータコア
偏心用の孔を有することを特徴とするロータ重心偏心型
モータ。 - 【請求項2】請求項1記載のロータ重心偏心型モータに
おいて、 前記孔は、前記ロータコアの両端面間を貫通する貫通孔
であることを特徴とするロータ重心偏心型モータ。 - 【請求項3】請求項2記載のロータ重心偏心型モータに
おいて、 前記貫通孔に挿入されて内部空気を軸方向一方側に付勢
する螺旋形状の翼を有することを特徴とするロータ重心
偏心型モータ。 - 【請求項4】請求項2記載のロータ重心偏心型モータに
おいて、 前記貫通孔よりも径方向外側に形成された遠心翼を有
し、 前記遠心翼は、前記貫通孔から出た空気を遠心方向へ付
勢することを特徴とするロータ重心偏心型モータ。 - 【請求項5】請求項1記載のロータ重心偏心型モータに
おいて、 前記孔は、前記ロータコアの径方向へ伸びる線対称中心
線の両側に線対称形状に形成されることを特徴とするロ
ータ重心偏心型モータ。 - 【請求項6】請求項1記載のロータ重心偏心型モータに
おいて、 前記ロータコアは、前記孔の径方向外側に位置して周方
向等ピッチで偶数個の永久磁石を有し、 周方向に隣接する一対の孔間の境界部の周方向中心は、
周方向に隣接する一対の永久磁石間の境界部の周方向中
心と周方向略同位置に配置されることを特徴とするロー
タ重心偏心型モータ。 - 【請求項7】請求項1記載のロータ重心偏心型モータに
おいて、 前記ロータコアの端面に隣接乃至近接してカウンタウエ
イトをもち、このカウンタウエイトの偏心荷重効果は前
記孔のそれと一致する配置を有することを特徴とするロ
ータ重心偏心型モータ。 - 【請求項8】請求項7記載のロータ重心偏心型モータに
おいて、 前記ロータコアの端面に隣接乃至近接して前記カウンタ
ウエイトの非存在スペースに前記カウンタウエイトと一
体に遠心翼を有することを特徴とするロータ重心偏心型
モータ。 - 【請求項9】請求項1記載のロータ重心偏心型モータに
おいて、 回転軸心を中心として前記孔と所定角度離れて、前記ロ
ータコアよりも高比重物質が充填された第二の孔を有す
ることを特徴とするロータ重心偏心型モータ。 - 【請求項10】請求項1乃至9のいずれか記載のロータ
重心偏心型モータにおいて、 スクロール型のコンプレッサ又はエアポンプを駆動する
モータであることを特徴とするロータ重心偏心型モー
タ。 - 【請求項11】請求項1乃至9のいずれか記載のロータ
重心偏心型モータにおいて、 振動モータであることを特徴とするロータ重心偏心型モ
ータ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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