JP2004297935A

JP2004297935A - ブラシレスモータの回転子

Info

Publication number: JP2004297935A
Application number: JP2003088434A
Authority: JP
Inventors: Takehiko Hasegawa; 武彦長谷川
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-03-27
Filing date: 2003-03-27
Publication date: 2004-10-21

Abstract

【課題】複数のスロットに巻線された固定子と、マグネットを回転子に持つブラシレスモータにおいて、低コスト、低騒音の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】円筒状に成型された回転子マグネットと、出力軸に締結される回転子コア部間をエラストマーなどの低剛性材にて一体成型することにより構成し、防振性をもたせた回転子とするとともに、エラストマー一体成型工程を省くことにより、防振性をもたせない回転子と共用できる構成としている。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ルームエアコンなどの家電用に使用するＤＣブラシレスファンモータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
家電用エアコン業界において、近年電気代低減のため高効率化が要望されてきており、ファンモータにおいてもＡＣモータからＤＣモータへの置換えが急激に進行している。しかしながらＤＣファンモータにはコギングトルクによる振動や通電によるリップル振動により、実機本体組み込みにて騒音が発生する場合があり、様々な対策が講じられてきた。一例として、プロペラファン側に防振ゴムをとりつける方法や、モータの回転子側に防振構造を持たせる方法がある（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。また、最近では通電波形を正弦波にして、トルクリップルを低減する方法も出ている。
【０００３】
また、従来の防振構造を有した回転子の例を図７にて説明する。１５はマグネット部であり、円筒状の形状となっている。１６はシャフトと締結されるロータコア、１７はゴム成型品である。従来は１５のマグネット部と１６のロータコアと１７のゴム成型品を組立てにより形成し、１８の鉄板と１９のリベットと２０の固定ワッシャとで固定し、抜け、回転に対する強度を持たせている。このような構成では防振性能を有する回転子とすることはできても部品点数が多く組み立て工数も大きくなってしまう。これに対し本発明の防振性能を有する回転子はエラストマーで一体成型することにより、部品点数を削減することができる。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−１６１３０２号公報
【特許文献２】
特開平６−２０５５６１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のようなプロペラファンに防振ゴムをとりつける方法はファン側のコストアップにつながり、また、外気にさらされる部分であるので、ゴムの経年劣化が心配される。そのため、モータ側の回転子に防振構造を持たせる構造をとる場合が多数見られる。従来のモータ側の防振構造については、回転子外周側の円筒状のマグネットと、出力軸側の回転子コアとの間をゴムなどの低剛性体で介在させる方法があるが、その構成をリベットなどの部品を用い、組立てにより構成していたため、組立て工数や部品点数が増化し、コストアップの要因にもなっていた。また、近年取り入れられてきている正弦波駆動については、ある程度の効果は期待できるものの、正弦波駆動だけでは完全に振動を無くすことはできないため、わずかの振動によりプロペラファンとの共振音が発生してしまう場合が多く見られている。
【０００６】
本発明は上記課題を解決するものであり、部品点数を削減し、低コストにて低振動のブラシレスモータを提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記従来の課題を解決するためには、本発明のブラシレスモータは円筒状に成型されたマグネットと出力軸に取り付けられる回転子コアとの間をエラストマーなどの低剛性材で一体成型してなることを特徴としている。また、エラストマー成型工程において、防振性を持たせた回転子と防振性をもたせない回転子をエラストマー成型工程のあり、なしで区分けすることによる共用化を図ることが可能な構成となっている。
【０００８】
上記構成により、従来に対し部品点数を削減した防振性を有した回転子を提供できるとともに、生産数量的には大多数を締める防振性を有しない回転子との共用を図ることにより、低コストかつ低騒音のブラシレスモータを提供することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
絶縁された電磁鋼板に銅線を巻線してなる固定子と、マグネットと出力軸を連結してなる回転子とからなるブラシレスモータにおいて、回転子のマグネット部と出力軸部の連結にエラストマーなどの低剛性材を一体成型することにより、部品点数を削減し、低コストにて低振動のブラシレスモータを提供するものである。
【００１０】
【実施例】
以下本発明における実施例を図面を参照にしながら説明する。
【００１１】
図１は本発明におけるブラシレスモータの構造断面図であり、１は出力軸、２はボールベアリング、３はセンサマグネット、４は本発明におけるブラシレスモータの回転子である。図２は本発明におけるブラシレスモータの回転子構造であり、５は内側ロータコア、６は外側ロータコア、７はフェライト焼結マグネット、８はマグネット成型固定のための熱可塑性樹脂、９はエラストマー成型樹脂である。５の内側コアと６の外側コアは電磁鋼板を積層してなる。６の外側コアの外周側には分割されたマグネットを熱可塑性樹脂により成型固定する構成としており、６の外側コアと５の内側コアは構造的に非接触であり、６と５のコア間は９のエラストマー樹脂で充填されている。このようにマグネット部を形成する外側部と出力軸に取り付けられる内側コア間を非接触構造とし、その間をエラストマー樹脂で一体成型することにより、防振性能を回転子に有することができる。
【００１２】
次に図３に示すのは本発明におけるブラシレスモータ回転子の構造であり、エラストマー一体成型工程を実施しておらず、防振性能を有していない回転子構造である。１０はロータコア、１１はフェライト焼結マグネット、１２はマグネット成型固定のための熱可塑性樹脂である。図２に示す回転子と図３に示す回転子はマグネット部の構成は全く同一であるが、エラストマー成型工程を実施するかしないかにより、防振性能をもった回転子とするか防振性能をもたない回転子とするかが区分けできる構造となっている。以下に図２に示す防振性能を有した回転子と図３に示す防振性能を有さない回転子の構造について説明する。
【００１３】
図５は図２の防振性能を有する回転子のロータコア構造である。１３は内側ロータコア、１４は外側ロータコアであり、内側ロータコアと外側ロータコアは非接触構造となっている。これに対し図６は図３の防振性能を有さない回転子のロータコアの構造である。図６のロータコアに対しロータコアの打ち抜き工程を追加することで、図５の内側ロータコアと外側ロータコアに分割することができる。つまり、図５と図６のロータコアは設備、金型の大部分を共有化することができる構成となっている。次に図５に示す１４外側ロータコアに外周にフェライト焼結マグネットを配しマグネット固定のために熱可塑性樹脂で成型することにより、図４の円筒状の回転子が成型される。同様に図６のロータコア外周にフェライト焼結マグネットを配しマグネット固定のために熱可塑性樹脂で成型することにより、図３の防振性能を有しない回転子が成型される。この時、マグネットの成型において、図４の円筒状の回転子と図３の防振性能を有さない回転子とは設備、金型の大部分を共有化することができる。次に図２の防振性能を有する回転子においては図４の円筒状の回転子と図５の１３の内コアをエラストマー樹脂により一体成型することにより、回転子を形成することができる。
【００１４】
上記回転子の構成により、防振性能を有する回転子と防振性能を有しない回転子との設備、金型の共用化を図ることが可能となり、生産的には主体となっている防振性能を有さない回転子に対し、防振性能を有する回転子は新たな設備、金型の投資を必要とせずとも生産が可能とすることができる。
【００１５】
また、本発明における防振性能を有した回転子を用い、近年発展してきている正弦波駆動と組み合わせることにより、低振動、低騒音のブラシレスモータを供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明におけるブラシレスモータの構造断面図
【図２】本発明におけるブラシレスモータの回転子構造図（防振構造を有する）
【図３】本発明におけるブラシレスモータの回転子構造図（防振構造を有さない）
【図４】本発明における防振構造を有する回転子の中間工程時の円筒状回転子を示す図
【図５】本発明における防振構造を有する回転子のロータコア構造図
【図６】本発明における防振構造を有さない回転子のロータコア構造図
【図７】従来のブラシレスモータの回転子構造図（防振構造を有する）
【符号の説明】
１出力軸
２ボールベアリング
３センサーマグネット
４回転子
５、１３内側ロータコア
６、１４外側ロータコア
７，１１マグネット
８、１２熱可塑性樹脂
９エラストマー成型樹脂
１０ロータコア

Claims

絶縁された電磁鋼板に銅線を巻線してなる固定子と、マグネットと出力軸を連結してなる回転子とからなるブラシレスモータにおいて、回転子のマグネット部と出力軸部の連結にエラストマーなどの低剛性材を一体成型することにより構成されたブラシレスモータの回転子。
電磁鋼板を積層してなる回転子のコア形状を外周側は薄肉部に内径方向に突起を有した構成のコアとし、その外周側には分割されたマグネットを熱可塑性樹脂により成型固定する構成とし、また、出力軸に取り付けられた内径側のコアには外径方向に突起を有した構成のコアとし、その内径側と外径側のコア間はエラストマーなどの低剛性材で一体成型してなることを特徴とした請求項１記載のブラシレスモータの回転子。
円筒形状のマグネットを成型する工程とその成型されたマグネットを出力軸に取り付けられた回転子コア部をエラストマーなどの低剛性材と一体成型する工程の２工程により成型されることを特徴とした請求項２記載のブラシレスモータの回転子。
電磁鋼板よりなるロータコアの打ち抜き時に、打ち抜き工程を増減させることにより、外側と中側が分割された２つのコアと、分割されていない１つのコアとの両生産対応を可能としたロータコアを有することを特徴とした請求項２記載のブラシレスモータの回転子。
防振性を有する回転子をブラシレスモータの通電波形を正弦波とした正弦波通電モータに使用することを特徴とした請求項１記載のブラシレスモータ。