JP2003061279A

JP2003061279A - 電動機のロータ

Info

Publication number: JP2003061279A
Application number: JP2001240840A
Authority: JP
Inventors: Yoshinari Asano; 能成浅野; Yoshio Kobayashi; 佳生小林; Hiroaki Tanaka; 裕明田中; Tatsuji Kitakon; 竜次北紺; Atsushi Takano; 篤史高野
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2001-08-08
Filing date: 2001-08-08
Publication date: 2003-02-28

Abstract

(57)【要約】【課題】外コアと内コアの間に締結材を充填してなる
電動機のロータにおいて、軸方向、半径方向、回転方向
の抜けを防止する手段を、生産性を犠牲にすることなく
実現する。【解決手段】内転型の電動機のロータ３１において、
外コア内周側および内コア３４の内周側に互いに対向す
る２個以上の突起を有し、外コアの突起３２ａ、または
内コアの突起３４ａ、または、これらの両方の突起の軸
方向両端部が、締結材３５により覆われていることを特
徴としたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、永久磁石電動機の
コギングトルク、誘導電動機の２ｆトルク等の、回転方
向の脈動を、軸に伝えないための、電動機のロータ構造
に係わるものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、永久磁石電動機においては、ス
テータの突極とロータ磁極との相互作用によるコギング
トルクや、電流のスイッチングによるトルク脈動、交流
電源により駆動される誘導電動機においては、電源周波
数の２倍の周波数のトルク脈動である２ｆトルク、その
他、回転方向の脈動が軸に伝わり、ファン等の負荷と共
振し、騒音が発生することがあった。この解決方法とし
て、ロータの外周部と、軸との間に、ゴム等の防振材料
（締結材と呼ぶ）を設けることにより、振動を軸に伝達
させない構造が発明されている。従来の技術の一例につ
いては、例えば、特願２０００−７７６１０「永久磁石
ロータ」に開示されている。図１２を用いて説明する。

【０００３】永久磁石ロータは、表面に複数個の円弧形
状の永久磁石１１をもち、永久磁石１１の磁束と、ステ
ータに施された巻線に流れる電流との相互作用でシャフ
ト１２を中心に回転する。

【０００４】ロータコアは、永久磁石１１の内周側に固
着する外コア１３と、シャフト１２の外周側に固着する
内コア１４に分かれ、外コア１３と内コア１４の間に
は、ゴムなどの弾性体（締結材と呼ぶ）１５を充填して
なる。外コア１３および内コア１４は、鉄などの剛性を
もつ物質からなり、特に、外コア１３は、永久磁石の磁
束が流れるため、高透磁率材を用いている。締結材１５
には、半径方向に長い貫通孔１６を、円方向に複数個設
けている。

【０００５】外コア１３の内周部および内コア１４の外
周部には、複数の凸型の突起１３ａ、１４ａを有し、そ
れぞれの突起がお互いに微少な距離ｄ１をもって対向し
ている。

【０００６】本構成により、回転方向にバネ性を有しバ
ネ定数が低く、したがって、遮断周波数を低くでき、防
振性能を向上させることができる。また、突起１３ａ、
１４ａが近接して対向しているため、半径方向の剛性は
保持でき、エアギャップ不同の発生を防ぎ、また、エア
ギャップを小さくしても精度上の問題はなく、誘起電圧
を高くすることができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成によれば、締結材の、外コアの突起、または内コアの
突起に対する軸方向の抜けを発生させるおそれがある。
また、半径方向や円周方向に力がかかった場合の抜けに
対しても、十分な強度を保てない。また、これらの抜け
に対する強度を向上させる手段を、部品点数を増加させ
ることなく、生産性の低下を招かずに実現する必要があ
る。

【０００８】上記課題を解決する手段として、特開平９
−１４９５７１号公報に示された永久磁石ロータに一例
が開示されているが、本公報の手段によれば、弾性体の
軸方向両端に、抜け防止の押さえ板を設ける等、部品点
数や組立工数が大幅に増大してしまう。さらに、押さえ
板の材質を磁性体とすれば強度上問題ないが、ロータの
永久磁石の磁束が磁性体の押さえ板にまわりこみ、ステ
ータに鎖交する磁束が減少する。また、非磁性体の金属
であっても、例えばＰＷＭ駆動の場合等、高周波磁束が
押さえ板に影響を与え、渦電流による損失が発生するお
それがある。

【０００９】生産性の向上のみならず、磁気特性上も、
弾性体そのもので、弾性体の軸方向の抜け防止手段を設
ける必要がある。

【００１０】

【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、内転型の電動機のロータにおいて、ステー
タ内周部と対向しロータ回転に必要なステータとの磁束
のやりとりをする外コアと、シャフトに回転力を伝達す
るためにシャフトに固着する内コアと、前記外コアと内
コアの間に充填されたゴムなどの弾性体（締結材と呼
ぶ）からなるロータであって、前記外コア内周側および
前記内コアの内周側に互いに対向する２個以上の突起を
有し、外コアの突起、または内コアの突起、または、こ
れらの両方の突起の軸方向両端部が、締結材により覆わ
れていることを特徴としたものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、内転型の電動機のロータにおいて、ステータ内周部
と対向しロータ回転に必要なステータとの磁束のやりと
りをする外コアと、シャフトに回転力を伝達するために
シャフトに固着する内コアと、前記外コアと内コアの間
に充填されたゴムなどの弾性体（締結材と呼ぶ）からな
るロータであって、前記外コア内周側および前記内コア
の内周側に互いに対向する２個以上の突起を有し、外コ
アの突起、または内コアの突起、または、これらの両方
の突起の軸方向両端部が、締結材により覆われているこ
とを特徴とする電動機のロータであって、軸方向、半径
方向、回転方向の、それぞれの方向に対する締結材の外
コアおよび内コアからの抜けを防止しつつ、回転方向の
剛性を低下させることにより、回転方向のトルク脈動を
防振することができる。

【００１２】本発明の請求項２に記載の発明は、外コア
の突起および内コアの突起のそれぞれが、円周方向に略
等間隔に３個設けられた、請求項１記載の電動機のロー
タであって、半径方向の剛性を高くすることでエアギャ
ップアンバランスを防止することができるためエアギャ
ップ寸法を小さくでき誘起電圧を高くすることが可能で
あるとともに、回転方向の減衰周波数を可能な限り低く
できるため防振効果がもっとも高くできる。

【００１３】本発明の請求項３に記載の発明は、外コア
の、突起を除いた円環部の軸方向長さが、外コアの突起
の軸方向長さより大きい、請求項１または請求項２記載
の電動機のロータであって、締結材の成形を外コアの内
周部基準に行うことが可能であり、樹脂の流れを封止す
ることができる。

【００１４】本発明の請求項４に記載の発明は、外コア
は、樹脂磁石のインジェクション成形品である、請求項
１から請求項３のいずれか１項に記載の電動機のロータ
であって、外コアの突起の成形が容易であり、外コアの
部品点数の低減も可能である。また、極異方配向を行え
ば、バックヨーク無しでも磁石の性能を発揮することが
可能であり好適である。

【００１５】本発明の請求項５に記載の発明は、外コア
は、圧粉鉄心、または、焼結磁石を含む圧粉鉄心であ
る、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の電動
機のロータであり、永久磁石電動機の場合、バックヨー
クを使うことにより永久磁石の使用料を削減でき、リラ
クタンスモータの場合は、フラックスバリア等の成形が
容易である。

【００１６】本発明の請求項６に記載の発明は、外コア
は、磁石または鉄心またはその両方を、樹脂モールドし
たものである、請求項１から請求項３のいずれか１項に
記載の電動機のロータであって、Ｃ型磁石や積層鉄心
等、標準的な部品を使用でき、その上、突起の形成と磁
石または鉄心の固定を樹脂モールドが兼ね備えることが
可能である。

【００１７】本発明の請求項７に記載の発明は、外コア
の突起に、抜きテーパを設けた、請求項４から請求項６
のいずれか１項に記載の電動機のロータであって、成形
した突起を、金型を抜く際に破損することを防ぐ。

【００１８】本発明の請求項８に記載の発明は、外コア
の突起またはその根元に肉ぬすみを設けた、請求項４か
ら請求項６のいずれか１項に記載の電動機のロータであ
って、成形した突起が、冷却される際に収縮により破損
することを防ぐ。

【００１９】本発明の請求項９に記載の発明は、内コア
が積層鉄心である、請求項１から請求項３のいずれか１
項に記載の電動機のロータであって、製造が容易であ
り、締結材のインサート成形に好適であり、シャフトの
保持が強固となる。

【００２０】本発明の請求項１０に記載の発明は、内コ
アが樹脂のインジェクション成形品である、請求項１か
ら請求項３のいずれか１項に記載の電動機のロータであ
って、内コアの形状の自由度が高い。

【００２１】本発明の請求項１１に記載の発明は、内コ
アがアルミダイカスト品である、請求項１から請求項３
のいずれか１項に記載の電動機のロータであって、内コ
アの形状の自由度が高く、コスト低減が可能である。

【００２２】本発明の請求項１２に記載の発明は、締結
材が、外コアおよび内コアを位置決めした後、外コアと
内コアの間にインサート成形によりなる、請求項１から
請求項１１のいずれか１項に記載の電動機のロータであ
って少ない工数で、精度の高い組立が可能である。

【００２３】本発明の請求項１３に記載の発明は、締結
材のゲートが、外コアの突起上、または内コアの突起
上、または外コアの突起と内コアの突起の間の空隙上に
設けられた、請求項１２記載の電動機のロータであっ
て、ウエルドラインを突起を避けて設けることができ、
突起部付近の締結材の充填が確実にでき、エアギャップ
の精度を向上させることができる。

【００２４】本発明の請求項１４に記載の発明は、外コ
アおよび内コアの位置決め方法が、外コアおよび内コア
に設けられた凹部または孔である、請求項１２記載の電
動機のロータであって、成形品であっても、積層鉄心で
あっても、容易に位置決め手段を設けることが可能であ
る。

【００２５】本発明の請求項１５に記載の発明は、外コ
アの突起、または内コアの突起、または、これらの両方
の突起の先端において、周方向に幅広となっている、請
求項１から請求項１４のいずれか１項に記載の電動機の
ロータであって、締結材の、外コアまたは内コアに対す
る半径方向および回転方向の抜けを防止することが可能
である。

【００２６】本発明の請求項１６に記載の発明は、外コ
アの突起、または内コアの突起、または、これらの両方
の突起の先端において、軸方向に幅広となっている、請
求項１から請求項１４のいずれか１項に記載の電動機の
ロータであって、締結材の、外コアまたは内コアに対す
る半径方向および回転方向の抜けを防止することが可能
である。

【００２７】本発明の請求項１７に記載の発明は、外コ
アの突起の先端と内コアの突起の先端とは、わずかな空
隙をもって対向した、請求項１から請求項１６のいずれ
か１項に記載の電動機のロータであって、ロータの半径
方向の剛性を高くすることにより、エアギャップ精度を
向上させることができる。

【００２８】本発明の請求項１８に記載の発明は、外コ
アの突起の先端と内コアの突起の先端との間の空隙長Ｌ
が、ステータとロータとの空隙長をδとしたとき、５δ
≦Ｌ≦１０δである、請求項１７記載の電動機のロータ
であって、外コアの突起の先端と内コアの突起の先端と
の間の空隙に十分な締結材の充填が可能であり、かつ、
エアギャップ精度が十分に確保できるロータを提供す
る。

【００２９】本発明の請求項１９に記載の発明は、締結
材が、硬度２５以上硬度５０以下のゴムからなる、請求
項１から請求項１８のいずれか１項に記載の電動機のロ
ータであって、防振効果が十分であり、半径方向の力に
対するエアギャップ精度も十分となる。

【００３０】本発明の請求項２０に記載の発明は、外コ
アの、突起を除いた円環部の内周部に、全周にわたる凸
部を、軸方向のほぼ中央付近に有する、請求項１から請
求項１９のいずれか１項に記載の電動機のロータであっ
て、締結材の、外コアに対する軸方向の抜けを防止する
ことができる。

【００３１】

【実施例】（実施例１）以下、本発明の実施例について
図１、図２、図３を参照して説明する。

【００３２】図１は、本発明の第１の実施例における電
動機のロータの縦断面図（Ｃ−Ｃ’断面）である。

【００３３】図２は、本発明の第１の実施例における電
動機のロータの横断面図（Ａ−Ａ’断面）である。

【００３４】図３は、本発明の第１の実施例における電
動機のロータの横断面図（Ｂ−Ｂ’断面）である。

【００３５】図４は、本発明の第１の実施例における電
動機のロータの平面図である。

【００３６】図５は、本発明の第１の実施例における電
動機のロータの締結材を成形する前の斜視図である。

【００３７】図６は、本発明の第１の実施例における電
動機のロータの外コアの縦断面図である。

【００３８】ロータ３１は、表面に円環形状の８極の永
久磁石３２をもち、永久磁石３２の磁束と、ステータ
（図示せず）に施された巻線に流れる電流との相互作用
でシャフト３３を中心に回転する。

【００３９】永久磁石３２は、図４の永久磁石３２内の
破線で示すように、８極の極異方配向に着磁されてお
り、バックヨークを必要としない。また、永久磁石３２
は、樹脂磁石をインジェクション成形したものである。
この永久磁石３２は、ロータの外側部を形成するため、
外コアと呼ぶこともある。永久磁石３２と、シャフト３
３の外周側に固着する内コア３４は別部品となり、永久
磁石３２と内コア３４の間には、ゴムなどの弾性体（締
結材と呼ぶ）３５を充填してなる。内コア３４は、鉄な
どの剛性をもつ物質からなり、薄板を打ち抜いたものを
積層したものを使用すると、シャフト３３と内コア３４
との嵌合が強固となり、好適である。

【００４０】永久磁石３２の内周部および内コア３４の
外周部には、それぞれ３個の凸型の突起３２ａ、３４ａ
を等間隔に有し、それぞれの突起がお互いに微少な距離
Ｌの隙間３７をもって対向している。

【００４１】一般に、防振性能は、ロータとシャフトの
先端に取り付く負荷との回転方向のバネ定数ｋから求め
られるねじり系の固有振動数ｆにより決まる。ロータお
よび負荷の慣性モーメントをＪ１、Ｊ２とすると、ねじ
り系の固有振動数ｆは、次式から求められる。

【００４２】ｆ＝（１／２）π｛ｋ（Ｊ１＋Ｊ２）／
（Ｊ１・Ｊ２）｝この時の遮断周波数はｆｃ＝√２・ｆであり、これ以上
の周波数域の加振力を防振することができる。したがっ
て、ｋを小さくすることが、防振性能を高くする方法と
なる。

【００４３】突起の数は、３個以外であっても、２個以
上であればよいが、永久磁石３２と内コア３４との位置
関係の安定性を考えると３個以上がよく、回転方向の剛
性を低くするためには、上式においてｋを小さくする、
すなわち、突起数が小さいほどよいため、３個が最適と
なる。突起数を４個とすると、突起数３個の時より、そ
の電動機にてファンを回転させたときの音が６ｄＢ上昇
した。

【００４４】隙間３７の幅、すなわち突起３２ａ、３４
ａ間の距離Ｌは、小さすぎると締結材の充填が不十分と
なり、クラックを発生させたりするおそれがあるが、大
きすぎると、半径方向力に対するエアギャップ精度が確
保できない。エアギャップ長をδとすると、５δ≦Ｌ≦
１０δの範囲内が好適である。例えば、δ＝０．３ｍｍ
の場合、１．５ｍｍ≦Ｌ≦３ｍｍの範囲内がよい。

【００４５】締結材としては、シリコーンゴム、フッ素
ゴムおよび熱可塑性エラストマー（オレフィン系および
リエステル系）を用いるとよい。締結材の硬度は、（表
１）に示すように、２５以上、５０以下が、防振性能、
半径方向力に対するエアギャップ精度の両方を考えると
適している。特に、３５以上、４０以下が最適である。

【００４６】

【表１】

【００４７】締結材は、永久磁石３２の突起３２ａ、お
よび、内コア３４の突起３４ａの軸方向両端部を覆って
いる。このとき、永久磁石３２の突起３２ａを除いた円
環部３２ｂの軸方向長さＬｃは、突起３２ａの軸方向長
さＬｔより大きくし、円環部３２ｂの軸方向長さぎりぎ
りまで締結材３５を充填すれば、樹脂の流れを封止しつ
つ、突起３２ａの軸方向両端を締結材３５で覆うことが
可能である。内コア３４の突起３４ａの軸方向長さも、
永久磁石３２の突起３２ａの軸方向長さと同等にしてお
けばよい。これにより、締結材３５の、永久磁石３２お
よび内コア３４からの抜けが防止できる。抜けの原因と
しては、衝撃や、ファンなどの推力によるものが考えら
れる。

【００４８】また、締結材３５は、永久磁石３２とシャ
フト３３を嵌合した内コア３４を位置決めした後、イン
サート成形すればよい。この時、位置決め方向は、永久
磁石３２の円環部３２ｂの軸方向の少なくとも片端に凹
部３２ｃを設け、内コア３４には孔３４ｃを設け、これ
らの手段により行うと好適である。また、締結材３５の
成形時のゲート３６の位置は、永久磁石３２の突起３２
ａと、内コア３４の突起３４ａの対向した隙間３７の上
付近に設けると、隙間３７に十分に締結材３５を充填す
ることができ、ウエルドラインが突起３２ａ、３４ａ付
近や隙間３７付近を避けることができるので、締結材の
クラック等を防止することができる。

【００４９】永久磁石３２の突起３２ａおよび内コア３
４の突起３４ａの先端においては、周方向に幅広となる
幅広部３２ｄ、３４ｄを設けることにより、締結材３５
が、突起３２ａ、３４ａから抜けることを防止すること
ができる。特に、半径方向力に対して、締結材３５が抜
けることを防止でき、回転方向力に対しても、抜け防止
の効果がある。本形状は、インジェクション成形であっ
ても、積層鉄心であっても、容易に製造することが可能
である。

【００５０】また、永久磁石３２の突起３２ａの先端部
において、軸方向に幅広となるような凸部３２ｅを設け
ると、半径方向力および回転方向力に対する締結材３５
の抜け防止がより強固となる。このような凸部を内コア
に設けてもよいが、積層鉄心では困難である。内コアに
も凸部を設ける場合は、内コアを樹脂のインジェクショ
ン成形品、または、アルミダイカスト品、または圧粉鉄
心とするとよい。内コアを樹脂のインジェクション成形
品とすれば、３次元的な形状も容易に成形でき、内コア
をアルミダイカスト品とすれば、形状の自由度が高く、
かつ、低いコストで製造できる。その他、内コアの加工
方法として、鍛造等の塑性加工も考えられる。材質とし
ては、真鍮、鉄、樹脂等でもよい。

【００５１】さらに、永久磁石３２の、突起を除いた円
環部３２ｂの内周部に、全周にわたる凸部３２ｆを設け
ると、締結材３５の軸方向の抜けに対してさらに強固に
なる。この凸部３２ｆは、軸方向に対して中央付近がよ
く、凸部３２ｆにおいては、他の部分より、円環部３２
ｂの内径が若干小さくなるようにすればよい。上記凸部
３２ｆも、同様に、内コア３４に設けてもよい。図にお
いては、凸部３２ｆは、軸方向の中央からずれている
が、凸部３２ｆの軸方向両端にある程度の締結材３５が
存在すれば、軸方向の抜け防止の役割を果たすことがで
きるわけである。

【００５２】永久磁石３２がインジェクション成形であ
るため、形状の自由度が高く、上記のような突起形状も
実現できる。ここで、突起３２ａには、抜きテーパを設
ければ、成形した突起を、金型を抜く際に破損すること
を防ぐことができる。

【００５３】また、永久磁石３２の突起３２ａまたはそ
の根元に肉ぬすみ３２ｇを設けると、成形した突起が、
冷却される際の収縮により破損することを防ぐ。図で
は、肉ぬすみ３２ｇは、永久磁石３２の突起３２ａの根
元に、貫通孔として設けたが、永久磁石３２の突起３２
ａの内周部に、凹部として設けてもよい。

【００５４】本構成により、回転方向にバネ性を有しバ
ネ定数が低く、したがって、遮断周波数を低くでき、防
振性能を向上させることができる。また、突起３２ａ、
３４ａが近接して対向しているため、半径方向の剛性は
保持でき、エアギャップ不同の発生を防ぎ、また、エア
ギャップを小さくしても精度上の問題はなく、誘起電圧
を高くすることができる。

【００５５】さらに、締結材と外コア、内コア以外の特
別な部品を用いることなく、あらゆる方向の力に対して
も、締結材３５が永久磁石３２および内コア３４から抜
けることが防止でき、信頼性の高い電動機を提供するこ
とができる。この時、ロータを構成する部品数は、外コ
ア、内コア、締結材の３点であって、製造工程も、外コ
アおよび内コアの位置決め、締結材の成形と、きわめて
単純である。

【００５６】本発明における電動機のロータを使用した
場合の、騒音低減効果について説明する。図７は、モー
タにファンを取り付け、エアコン室外機に取り付けた状
態で、モータを回転させ、回転数を変化させたときに、
オーバーオール値（Ａレベル）と、コギングトルクの１
次の周波数の騒音レベル（ロータ８極、ステータ１２ス
ロットの集中巻であるので、コギングトルクの１次の周
波数は、回転速度をＮ［ｒ／ｍｉｎ］とすると、ｆ＝Ｎ
×２４／６０［Ｈｚ］となる）を示している。図７
（ａ）は、ロータに弾性体を使用しない従来のロータを
用い、軸とファンの間に防振ゴムを設けたときの騒音で
ある。３７０ｒ／ｍｉｎにおいて、コギングトルクの１
次の成分の加振力が本体と共振し、ファンの取り付け防
振を設けているにもかかわらず、大きなピークとなって
いる。図７（ｂ）は、外コアおよび内コアの突起数がそ
れぞれ４個の場合の騒音であり、ファンと軸の間に防振
ゴムを設けていない。３７０ｒ／ｍｉｎ付近のピークは
オーバーオールで、約５ｄＢ低減さてれいるが、ピーク
は存在する。図７（ｃ）は、本実施例における、突起の
数が３個の場合の騒音であり、ファンと軸の間に防振ゴ
ムを設けていない。突起の数を最適化することにより、
ばね定数ｋが小さくなるため、遮断周波数が小さくな
り、コギングトルクの１次の周波数成分が十分減衰領域
に入り、運転範囲において、際立ったピークがなく、防
振効果が確認された。

【００５７】（実施例２）図８は、本発明の第２の実施
例を示す電動機のロータの横断面図である。図９は、本
発明の第２の実施例を示す電動機のロータの縦断面図で
ある。

【００５８】ロータは４１、表面に複数個の円弧形状の
永久磁石４２をもち、永久磁石４２の磁束と、ステータ
に施された巻線に流れる電流との相互作用でシャフト３
３を中心に回転する。

【００５９】永久磁石４２の内周側には、バックヨーク
４３を設けている。

【００６０】永久磁石４２とバックヨーク４３との固着
は、樹脂モールド４４で行っている。この際、樹脂モー
ルド４４の内周部に、突起４４ａを設けている。

【００６１】永久磁石４２、バックヨーク４３、樹脂モ
ールド４４を合わせて、請求項および第１の実施例に記
載された「外コア」を形成する。

【００６２】外コアの構成以外の部分については、第１
の実施例と同様であるので、同一符号を付して省略す
る。

【００６３】永久磁石４２が希土類磁石である場合や、
フェライト磁石であっても、平行異方に配向させること
により強い磁力を発生させたい場合は、バックヨークが
必要となる。このとき、バックヨークは、鉄等の高透磁
率材からなる円環形状のものを使用する。バックヨーク
の内周部に突起を加工することは困難であるので、バッ
クヨーク４３と永久磁石４２との固着を兼ねて樹脂モー
ルドを採用すると生産性も良好である。

【００６４】（実施例３）図１０は、本発明の第３の実
施例を示す電動機のロータの横断面図である。図１１
は、本発明の第３の実施例を示す電動機のロータの縦断
面図である。

【００６５】ロータ６１は、外コア６２にフラックスバ
リア６３を多層に設け、突極性を設けることにより、
ｄ、ｑ軸インダクタンスの差により発生するリラクタン
ストルクにより、シャフト３３を中心に回転する、シン
クロラスリラクタンスモータに使用されるロータであ
る。

【００６６】外コア６２は、圧粉鉄心でできている。ま
た、外コア６２の内周部には、突起６２ａを設けてい
る。

【００６７】外コアの構成以外の部分については、第１
の実施例と同様であるので、同一符号を付して省略す
る。

【００６８】圧粉鉄心であるので、フラックスバリアや
突起の成形も容易である。また、外コアの材質として
は、鉄のみを用いるため、部品点数を増加させることも
ない。また、積層鉄心と違い、突起を複雑な３次元形状
とすることが極めて容易である。

【００６９】なお、本発明は、インダクションモータ等
にも適用可能である。

【００７０】

【発明の効果】以上のように本発明の請求項１に記載の
発明によれば、軸方向、半径方向、回転方向の、それぞ
れの方向に対する締結材の外コアおよび内コアからの抜
けを防止しつつ、回転方向の剛性を低下させることによ
り、回転方向のトルク脈動を防振することができる。

【００７１】本発明の請求項２に記載の発明によれば、
半径方向の剛性を高くすることでエアギャップアンバラ
ンスを防止することができるためエアギャップ寸法を小
さくでき誘起電圧を高くすることが可能であるととも
に、回転方向の減衰周波数を可能な限り低くできるため
防振効果がもっとも高くできる。

【００７２】本発明の請求項３に記載の発明によれば、
締結材の成形を外コアの内周部基準に行うことが可能で
あり、樹脂の流れを封止することができる。

【００７３】本発明の請求項４に記載の発明によれば、
外コアの突起の成形が容易であり、外コアの部品点数の
低減も可能である。また、極異方配向を行えば、バック
ヨーク無しでも磁石の性能を発揮することが可能であり
好適である。

【００７４】本発明の請求項５に記載の発明によれば、
永久磁石電動機の場合、バックヨークを使うことにより
永久磁石の使用料を削減でき、リラクタンスモータの場
合は、フラックスバリア等の成形が容易である。

【００７５】本発明の請求項６に記載の発明によれば、
Ｃ型磁石や積層鉄心等、標準的な部品を使用でき、その
上、突起の形成と磁石または鉄心の固定を樹脂モールド
が兼ね備えることが可能である。

【００７６】本発明の請求項７に記載の発明によれば、
成形した突起を、金型を抜く際に破損することを防ぐ。

【００７７】本発明の請求項８に記載の発明によれば、
成形した突起が、冷却される際に収縮により破損するこ
とを防ぐ。

【００７８】本発明の請求項９に記載の発明によれば、
製造が容易であり、締結材のインサート成形に好適であ
り、シャフトの保持が強固となる。

【００７９】本発明の請求項１０に記載の発明によれ
ば、内コアの形状の自由度が高い。

【００８０】本発明の請求項１１に記載の発明によれ
ば、内コアの形状の自由度が高く、コスト低減が可能で
ある。

【００８１】本発明の請求項１２に記載の発明によれ
ば、少ない工数で、精度の高い組立が可能である。

【００８２】本発明の請求項１３に記載の発明によれ
ば、ウエルドラインを突起を避けて設けることができ、
突起部付近の締結材の充填が確実にでき、エアギャップ
の精度を向上させることができる。

【００８３】本発明の請求項１４に記載の発明によれ
ば、成形品であっても、積層鉄心であっても、容易に位
置決め手段を設けることが可能である。

【００８４】本発明の請求項１５に記載の発明によれ
ば、締結材の、外コアまたは内コアに対する半径方向お
よび回転方向の抜けを防止することが可能である。

【００８５】本発明の請求項１６に記載の発明によれ
ば、締結材の、外コアまたは内コアに対する半径方向お
よび回転方向の抜けを防止することが可能である。

【００８６】本発明の請求項１７に記載の発明によれ
ば、ロータの半径方向の剛性を高くすることにより、エ
アギャップ精度を向上させることができる。

【００８７】本発明の請求項１８に記載の発明によれ
ば、外コアの突起の先端と内コアの突起の先端との間の
空隙に十分な締結材の充填が可能であり、かつ、エアギ
ャップ精度が十分に確保できるロータを提供する。

【００８８】本発明の請求項１９に記載の発明によれ
ば、防振効果が十分であり、半径方向の力に対するエア
ギャップ精度も十分となる。

【００８９】本発明の請求項２０に記載の発明によれ
ば、締結材の、外コアに対する軸方向の抜けを防止する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例における電動機のロータ
の縦断面図

【図２】本発明の第１の実施例における電動機のロータ
の横断面図

【図３】本発明の第１の実施例における電動機のロータ
の横断面図

【図４】本発明の第１の実施例における電動機のロータ
の平面図

【図５】本発明の第１の実施例における電動機のロータ
の締結材を成形する前の斜視図

【図６】本発明の第１の実施例における電動機のロータ
の外コア（永久磁石）の縦断面図

【図７】モータにファンをつけエアコン室外機に取り付
けて運転したときの騒音レベルの回転速度による変化を
示す図

【図８】本発明の第２の実施例における電動機のロータ
の横断面図

【図９】本発明の第２の実施例における電動機のロータ
の縦断面図

【図１０】本発明の第３の実施例における電動機のロー
タの横断面図

【図１１】本発明の第３の実施例における電動機のロー
タの縦断面図

【図１２】従来技術の一実施例におけるモータの横断面
図

【符号の説明】

３１ロータ３２永久磁石３２ａ、３４ａ突起３２ｂ円環部３２ｄ、３４ｄ幅広部３２ｃ凹部３２ｅ凸部（軸方向）３２ｆ凸部（内周方向）３２ｇ肉ぬすみ３３シャフト３４内コア３４ｃ孔３５締結材３６ゲート３７隙間

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０２Ｋ 21/14 Ｈ０２Ｋ 21/14 Ｍ (72)発明者田中裕明大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者北紺竜次大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者高野篤史大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内Ｆターム(参考） 5H002 AA04 AA08 AB08 AC06 AC07 AC08 AE08 5H615 AA01 BB01 BB07 BB14 PP02 PP07 SS12 SS19 SS44 TT04 TT13 TT15 TT26 TT33 5H621 BB07 HH01 HH05 JK01 JK10 5H622 CA01 CA05 CB04 PP04 PP19 PP20 QA03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内転型の電動機のロータにおいて、ステ
ータ内周部と対向しロータ回転に必要なステータとの磁
束のやりとりをする外コアと、シャフトに回転力を伝達
するためにシャフトに固着する内コアと、前記外コアと
内コアの間に充填されたゴムなどの弾性体（締結材と呼
ぶ）からなるロータであって、前記外コア内周側および
前記内コアの内周側に互いに対向する２個以上の突起を
有し、外コアの突起、または内コアの突起、または、こ
れらの両方の突起の軸方向両端部が、締結材により覆わ
れていることを特徴とする電動機のロータ。
【請求項２】外コアの突起および内コアの突起のそれ
ぞれが、円周方向に略等間隔に３個設けられた、請求項
１記載の電動機のロータ。
【請求項３】外コアの、突起を除いた円環部の軸方向
長さが、外コアの突起の軸方向長さより大きい、請求項
１または請求項２記載の電動機のロータ。
【請求項４】外コアは、樹脂磁石のインジェクション
成形品である、請求項１から請求項３のいずれか１項に
記載の電動機のロータ。
【請求項５】外コアは、圧粉鉄心、または、焼結磁石
を含む圧粉鉄心である、請求項１から請求項３のいずれ
か１項に記載の電動機のロータ。
【請求項６】外コアは、磁石または鉄心またはその両
方を、樹脂モールドしたものである、請求項１から請求
項３のいずれか１項に記載の電動機のロータ。
【請求項７】外コアの突起に、抜きテーパを設けた、
請求項４から請求項６のいずれか１項に記載の電動機の
ロータ。
【請求項８】外コアの突起またはその根元に肉ぬすみ
を設けた、請求項４から請求項６のいずれか１項に記載
の電動機のロータ。
【請求項９】内コアが積層鉄心である、請求項１から
請求項３のいずれか１項に記載の電動機のロータ。
【請求項１０】内コアが樹脂のインジェクション成形
品である、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載
の電動機のロータ。
【請求項１１】内コアがアルミダイカスト品である、
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の電動機の
ロータ。
【請求項１２】締結材が、外コアおよび内コアを位置
決めした後、外コアと内コアの間にインサート成形によ
りなる、請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載
の電動機のロータ。
【請求項１３】締結材のゲートが、外コアの突起上、
または内コアの突起上、または外コアの突起と内コアの
突起の間の空隙上に設けられた、請求項１２記載の電動
機のロータ。
【請求項１４】外コアおよび内コアの位置決め方法
が、外コアおよび内コアに設けられた凹部または孔であ
る、請求項１２記載の電動機のロータ。
【請求項１５】外コアの突起、または内コアの突起、
または、これらの両方の突起の先端において、周方向に
幅広となっている、請求項１から請求項１４のいずれか
１項に記載の電動機のロータ。
【請求項１６】外コアの突起、または内コアの突起、
または、これらの両方の突起の先端において、軸方向に
幅広となっている、請求項１から請求項１４のいずれか
１項に記載の電動機のロータ。
【請求項１７】外コアの突起の先端と内コアの突起の
先端とは、わずかな空隙をもって対向した、請求項１か
ら請求項１６のいずれか１項に記載の電動機のロータ。
【請求項１８】外コアの突起の先端と内コアの突起の
先端との間の空隙長Ｌが、ステータとロータとの空隙長
をδとしたとき、５δ≦Ｌ≦１０δである、請求項１７
記載の電動機のロータ。
【請求項１９】締結材が、硬度２５以上硬度５０以下
のゴムからなる、請求項１から請求項１８のいずれか１
項に記載の電動機のロータ。
【請求項２０】外コアの、突起を除いた円環部の内周
部に、全周にわたる凸部を、軸方向のほぼ中央付近に有
する、請求項１から請求項１９のいずれか１項に記載の
電動機のロータ。