JP2007089282A - External rotation type permanent magnet motor and washing machine using it - Google Patents

External rotation type permanent magnet motor and washing machine using it Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To lessen wind power noise which occurs at rotation of a rotor in an outer rotation type permanent magnet motor. <P>SOLUTION: In the outer rotation type permanent magnet motor comprising a stator where coils are wound around a plurality of teeth projected radially at equal intervals from the periphery of an annular yoke and a rotor which rotates a rotor core, where permanent magnets are buried in the internal perimetric part of the annular wall of a frame in the shape of a bottomed cylinder, outside the stator, being equipped with a plurality of vanes for coil cooling at the bottom of the frame, the above plurality of vanes are arranged radially at unequal intervals in its circumferential direction. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、固定子の周囲を永久磁石を組み込んだ磁極を有する回転子が回転する外転形永久磁石モータに関し、特には回転子が回転する際に生ずる風力騒音を少なくする技術に関する。   The present invention relates to an abduction type permanent magnet motor in which a rotor having a magnetic pole incorporating a permanent magnet is rotated around a stator, and more particularly to a technique for reducing wind noise generated when the rotor rotates.

従来の外転形永久磁石モータとしては、例えば特許第3017953号公報に開示されたものがある。図7は、そのような外転形永久磁石モータの一例を破断斜視図で示したものである。この外転形永久磁石モータ1は、例えば脱水兼用洗濯機において洗い時には撹拌体を、脱水時には撹拌体及び回転槽を一体に回転駆動するための駆動モータとして用いられるものである。   As a conventional outer rotation type permanent magnet motor, for example, there is one disclosed in Japanese Patent No. 3017953. FIG. 7 is a cutaway perspective view showing an example of such an outer rotation type permanent magnet motor. The abduction-type permanent magnet motor 1 is used, for example, as a drive motor for integrally rotating the stirrer at the time of washing and the stirrer and the rotary tub at the time of dehydration in a dehydrating washing machine.

外転形永久磁石モータ1は、略円筒状に形成された固定子2とその外周囲に位置して回転する回転子3により構成される。固定子2は、環状を成すヨーク部4とその外周部から放射状に突出する多数のティース5を有する鉄心6、そのほぼ全体の外面を覆うように形成形された被覆部材7、その被覆されたティース5の各外周に巻装されたコイル8とを備えて構成されている。   The abduction-type permanent magnet motor 1 is composed of a stator 2 formed in a substantially cylindrical shape and a rotor 3 positioned and rotated on the outer periphery thereof. The stator 2 includes an iron part 6 having a ring-shaped yoke part 4 and a large number of teeth 5 projecting radially from the outer peripheral part thereof, a covering member 7 formed and formed so as to cover almost the entire outer surface thereof, A coil 8 wound around each outer periphery of the tooth 5 is provided.

一方、回転子3は、中心部に軸支持体9が配された円形状の主板部10及びその主板部10の外周縁部に立設された環状壁11とを鉄板など磁性体にて形成したフレーム12の内周部(環状壁11の内側)に、磁極形成用の複数の永久磁石13が内部に組み込まれた円環状の回転子鉄心14を配置したものである。回転子鉄心14とフレーム12は樹脂15により一体的に構成され、軸支持体9と主板部10も樹脂15により一体に構成され全体として扁平な有底円筒状を成している。   On the other hand, the rotor 3 is formed of a magnetic body such as an iron plate with a circular main plate portion 10 having a shaft support 9 disposed in the center and an annular wall 11 standing on the outer peripheral edge of the main plate portion 10. An annular rotor core 14 having a plurality of magnetic pole forming permanent magnets 13 incorporated therein is disposed on the inner peripheral portion of the frame 12 (inside the annular wall 11). The rotor core 14 and the frame 12 are integrally formed of a resin 15, and the shaft support 9 and the main plate portion 10 are also integrally formed of a resin 15 and have a flat bottomed cylindrical shape as a whole.

このようなモータでは電機子電流を流すとコイル8の温度が上昇する。コイル8及び各部材の温度上昇を抑えるためフレーム12の底面をなす主板部10には図8の回転子3平面図に示すように複数の冷却用羽根17が軸支持体9を中心に放射状に立設配置されている。そして、その羽根17の両側には外部に通ずる通風孔18が設けられている。この羽根17の高さ分を確保するために主板部10と環状壁11とが繋がる部分には段部19が設けられている。   In such a motor, when the armature current is passed, the temperature of the coil 8 rises. In order to suppress the temperature rise of the coil 8 and each member, a plurality of cooling blades 17 are radially formed around the shaft support 9 on the main plate portion 10 forming the bottom surface of the frame 12 as shown in the plan view of the rotor 3 in FIG. It is arranged upright. Further, ventilation holes 18 communicating with the outside are provided on both sides of the blade 17. In order to ensure the height of the blade 17, a step portion 19 is provided at a portion where the main plate portion 10 and the annular wall 11 are connected.

ところで洗濯機用モータのように薄形化が求められる外転形永久磁石モータでは、この冷却用羽根17と固定子2のコイル8との間の軸方向距離を短くすることが求められる。これに応えて軸方向距離を短くすると冷却用羽根17がコイル8の上を通過する際に空気の乱流が生ずる。特にコイル8が集中巻き巻線方式である場合には隣接するコイル間に隙間(空間)が存在するため羽根17がコイル8上を通過する前後における回転子3内部の気圧変動が大きくなり、コイル間を通過する大きな乱流が発生する。乱流は風力騒音を生じさせる。風力騒音はモータ回転速度が高まるにつれ大きくなる。   Incidentally, in an abduction-type permanent magnet motor that is required to be thin like a washing machine motor, it is required to shorten the axial distance between the cooling blade 17 and the coil 8 of the stator 2. If the axial distance is shortened in response to this, air turbulence occurs when the cooling blade 17 passes over the coil 8. In particular, when the coil 8 is of the concentrated winding method, there is a gap (space) between adjacent coils, so that the atmospheric pressure fluctuation in the rotor 3 before and after the blades 17 pass over the coil 8 becomes large. A large turbulent flow is generated. Turbulence creates wind noise. Wind noise increases as the motor speed increases.

主板部10に設ける羽根17が周方向に等間隔に配置され羽根の数とコイル数とが公約数を持つ関係にある場合には、その公約数に等しい数の乱流が回転子3が1回転する間にコイルの数と同じ回数発生する。従って、そのように羽根17を配置した場合には乱流による風切り音(風力騒音)も大きくなる。
特許第3017953号公報
When the blades 17 provided on the main plate portion 10 are arranged at equal intervals in the circumferential direction and the number of blades and the number of coils have a common divisor, the number of turbulences equal to the common divisor is 1 in the rotor 3. It occurs as many times as the number of coils during rotation. Accordingly, when the blades 17 are arranged in such a manner, wind noise (wind noise) due to turbulent flow is increased.
Japanese Patent No. 3017953

本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、その課題は、外転形永久磁石モータにおける回転子の回転の際に生ずる風力騒音を減少させることにある。   This invention is made | formed in view of this situation, The subject is to reduce the wind noise generated in the case of rotation of the rotor in an abduction type permanent magnet motor.

前記課題を解決するための請求項1に記載の発明は、環状ヨーク部の外周部から等間隔で放射状に突出した複数のティース外周にコイルを巻装した固定子と、有底円筒状のフレームの環状壁内周面に永久磁石を埋設した回転子鉄心を、前記フレームの底部に前記コイル冷却用の複数の羽根を備えて前記固定子の外側で回転する回転子とから成る外転形永久磁石モータにおいて、前記複数の羽根を周方向に不均一な間隔で回転子中心から放射状に配置したことを特徴とする。   In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 includes a stator having coils wound around the outer periphery of a plurality of teeth projecting radially from the outer periphery of the annular yoke portion, and a bottomed cylindrical frame A rotor core having a permanent magnet embedded in the inner peripheral surface of the annular wall, and a rotor that has a plurality of blades for cooling the coil at the bottom of the frame and rotates on the outside of the stator. In the magnet motor, the plurality of blades are arranged radially from the rotor center at non-uniform intervals in the circumferential direction.

このように外転形永久磁石モータのフレームの底部に設ける羽根を周方向に不均一な間隔で配置すれば、羽根がコイル上を通過するときの空力騒音発生のタイミングを回転子の1回転時間内で分散させることができる。その結果として発生騒音が低減する効果が得られる。   Thus, if the blades provided at the bottom of the frame of the abduction-type permanent magnet motor are arranged at uneven intervals in the circumferential direction, the timing of the generation of aerodynamic noise when the blades pass over the coil can be set to one rotation time of the rotor. Can be dispersed within. As a result, an effect of reducing generated noise can be obtained.

以下、本発明の実施の形態に係る外転形永久磁石モータ(以下、単に外転形モータという。)について、「背景技術」で略述した図7に示すモータに適用した場合を例に説明する。図7に示す外転形モータ1は、固定子2とその外周囲に位置して回転する回転子3を備えて構成されている。   Hereinafter, an example in which an abduction type permanent magnet motor (hereinafter simply referred to as an abduction type motor) according to an embodiment of the present invention is applied to the motor shown in FIG. To do. An abduction motor 1 shown in FIG. 7 includes a stator 2 and a rotor 3 that is positioned on the outer periphery and rotates.

固定子2は主に鉄心6とコイル8とから成り全体として略円筒状に形成されている。そのうち鉄心6は、例えば所定形状に打ち抜いた磁性体であるけい素鋼板を多数枚積層したもので、環状を成すヨーク部4とその外周部から放射状に突出する多数のティース5とを有する構成となっている。ヨーク部4及びティース5の外面のほぼ全体には電気絶縁材である合成樹脂から成る被覆部材7がモールド成形により設けられている。又、その被覆部材7にはヨーク部4の内周部に位置させて複数個の取付け部20が一体に形成されている。この取付け部20は、固定子2を洗濯機など機構部に取り付ける際に利用される。各ティース5には被覆部材7の各外周にコイル8が巻装されており、以上によって固定子2が構成されている。   The stator 2 mainly includes an iron core 6 and a coil 8 and is formed in a substantially cylindrical shape as a whole. Among them, the iron core 6 is formed by laminating a large number of silicon steel plates, which are magnetic bodies punched into a predetermined shape, for example, and has a configuration having an annular yoke portion 4 and a large number of teeth 5 projecting radially from the outer periphery thereof. It has become. A covering member 7 made of synthetic resin, which is an electrical insulating material, is provided on almost the entire outer surface of the yoke portion 4 and the teeth 5 by molding. In addition, a plurality of attachment portions 20 are integrally formed on the covering member 7 so as to be positioned on the inner peripheral portion of the yoke portion 4. This attachment part 20 is utilized when attaching the stator 2 to a mechanism part such as a washing machine. Each tooth 5 has a coil 8 wound around each outer periphery of the covering member 7, and the stator 2 is configured as described above.

一方、回転子3は主にフレーム12と回転子鉄心14及び永久磁石13から成っている。そのうちフレーム12は図7に示すように中央部に軸支持体9が配される円形の主板部10と、その外周縁部に形成された段部19と、その段部19から立設された環状壁11とを有し全体として扁平な有蓋円筒状をなしている。このフレーム17は、磁性体である例えば鉄板をプレス加工して形成される。   On the other hand, the rotor 3 mainly comprises a frame 12, a rotor core 14, and a permanent magnet 13. Among them, the frame 12 is erected from a circular main plate portion 10 in which the shaft support 9 is arranged at the center portion, a step portion 19 formed on the outer peripheral edge thereof, and the step portion 19 as shown in FIG. It has an annular wall 11 and forms a flat, covered cylinder as a whole. The frame 17 is formed by pressing, for example, an iron plate that is a magnetic material.

フレーム12の内周部(環状壁11の内側)と段部19とに囲まれる空間には回転子鉄心14が配置されている。回転子鉄心14は、略円環状に打ち抜かれた磁性体である例えば鉄板を多数枚積層して構成されたものである。回転子鉄心14の内周部側には多数個の磁石挿入孔21を設けて内部に永久磁石13が挿入され、もって円環状に配置された多数個の磁極22が構成されている。磁極22は固定子2の各ティース5の先端部に対して僅かな隙間を介して対向する。フレーム12と回転子鉄心14と永久磁石13とは樹脂15により一体的に結合される。   A rotor core 14 is disposed in a space surrounded by the inner periphery of the frame 12 (inside the annular wall 11) and the stepped portion 19. The rotor core 14 is configured by laminating a large number of iron plates, for example, which are magnetic bodies punched in a substantially annular shape. A large number of magnet insertion holes 21 are provided on the inner peripheral side of the rotor core 14, and the permanent magnets 13 are inserted therein, thereby forming a large number of magnetic poles 22 arranged in an annular shape. The magnetic pole 22 faces the tip of each tooth 5 of the stator 2 through a slight gap. The frame 12, the rotor core 14, and the permanent magnet 13 are integrally coupled by a resin 15.

また、フレーム12の主板部10の中央には図示しない回転軸が挿通固定される軸支持体9が配置される。その軸支持体9と主板部10も樹脂15により一体的に結合されている。主板部10の段部19と軸支持体9との間の部分には、固定子2のコイル8を冷却するための複数の冷却用羽根17と通風孔18が形成されており、以上によって回転子3が構成されている。   A shaft support 9 to which a rotation shaft (not shown) is inserted and fixed is arranged at the center of the main plate portion 10 of the frame 12. The shaft support 9 and the main plate portion 10 are also integrally coupled by a resin 15. A plurality of cooling blades 17 and cooling holes 18 for cooling the coil 8 of the stator 2 are formed in a portion between the step portion 19 of the main plate portion 10 and the shaft support 9, and the rotation is performed as described above. Child 3 is configured.

次に、フレーム12の底部をなす主板部10に設けられる冷却用羽根17と通風孔18の構成について説明する。図1は第1の実施形態に係る回転子3の平面図を示したもので「背景技術」で説明した図8に相当するものである。冷却用羽根17は図7及び図1に示すように主板部10の段部19と軸支持体9との間において軸支持体9を中心に放射状に主板部10に立設して設けられている。そして各羽根17の両側に当たる前記フレーム12の底部に通風孔18が設けられている。この羽根17の高さは、回転の際に固定子2のコイル8と干渉しない高さにされている。前記段部19はこの羽根17の高さを確保する役割も果たす。   Next, the configuration of the cooling blades 17 and the ventilation holes 18 provided in the main plate 10 that forms the bottom of the frame 12 will be described. FIG. 1 is a plan view of the rotor 3 according to the first embodiment, and corresponds to FIG. 8 described in “Background Art”. As shown in FIGS. 7 and 1, the cooling blades 17 are provided between the stepped portion 19 of the main plate 10 and the shaft support 9 so as to stand on the main plate 10 in a radial manner around the shaft support 9. Yes. And the ventilation hole 18 is provided in the bottom part of the said frame 12 which hits the both sides of each blade | wing 17. FIG. The blade 17 has a height that does not interfere with the coil 8 of the stator 2 during rotation. The step portion 19 also serves to ensure the height of the blade 17.

図1に示す主板部10に設けた羽根17と通風孔18の配置の構成が従来技術に係る図8の主板部10の構成と異なる点は、隣り合う2つの羽根17の間隔にある。図1、図8の主板部10は共に羽根17の数が12個の場合の例である。従来技術に係る図7の主板部10では各羽根17が等間隔、即ち、互いに30°の間隔を隔てて放射状に配置してある。これに対して本実施形態の図1に示す主板部10では、隣り合う2つの羽根17の間隔が不均一となるように配置してある。   The configuration of the arrangement of the blades 17 and the ventilation holes 18 provided in the main plate portion 10 shown in FIG. 1 is different from the configuration of the main plate portion 10 of FIG. 8 according to the prior art in the interval between two adjacent blades 17. The main plate 10 in FIGS. 1 and 8 is an example where the number of blades 17 is twelve. In the main plate portion 10 of FIG. 7 according to the prior art, the blades 17 are arranged radially at equal intervals, that is, at intervals of 30 °. On the other hand, in the main plate portion 10 shown in FIG. 1 of the present embodiment, the two adjacent blades 17 are arranged so that the intervals are not uniform.

固定子2に設けられた複数のコイル8は、回転中心から放射状に配置されている。コイル8が集中巻き巻線方式で巻かれている場合には、隣り合うコイル間には隙間(空間)が存在する。一つの羽根17が一つのコイル上を通過する前後においてはその隙間が存在するために回転子3内部に気圧変動が生じてコイル間を通過する乱流が生ずる。   The plurality of coils 8 provided on the stator 2 are arranged radially from the rotation center. When the coil 8 is wound by the concentrated winding method, a gap (space) exists between adjacent coils. Before and after one blade 17 passes over one coil, there is a gap between them, so that a change in atmospheric pressure occurs in the rotor 3 and a turbulent flow passing between the coils occurs.

例としてコイル8の数は36個で10°の等間隔で配置され、羽根17の数は12個設けられているとする。すると、回転子3がコイル間の間隔である10°回転する間に羽根17とコイル8との間で全体として12個の乱流が発生する。   As an example, it is assumed that the number of coils 8 is 36 and is arranged at equal intervals of 10 °, and the number of blades 17 is twelve. Then, 12 turbulent flows are generated as a whole between the blade 17 and the coil 8 while the rotor 3 is rotated by 10 ° which is the interval between the coils.

ここで、12個の羽根17が図8に示す場合のように30°の等間隔で設けられているとする。この場合にはある1個の羽根17があるコイル間の真下に位置する状態では、他の11個の羽根17も同時に同じように他のコイル間の真下に位置する状態となる。即ち、各羽根17とその直上のコイル8との位置関係(以下、位置の位相関係と呼ぶ。)が12個の羽根17の全てについて同一となる。このため、羽根17が10°回転する間に発生する12個の乱流の位相が揃い、全体として大きな風切り音(風力騒音)が発生することになる。この大きな風切り音は、固定子2が1回転する間にコイル8の数に等しい36回生ずることになり大きな風力騒音を発生させる。   Here, it is assumed that twelve blades 17 are provided at equal intervals of 30 ° as shown in FIG. In this case, in a state where one certain blade 17 is located directly below one coil, the other 11 blades 17 are also located directly below the other coils at the same time. That is, the positional relationship between each blade 17 and the coil 8 immediately above it (hereinafter referred to as the positional phase relationship) is the same for all twelve blades 17. For this reason, the phases of the twelve turbulent flows generated while the blades 17 are rotated by 10 ° are aligned, and a large wind noise (wind noise) is generated as a whole. This large wind noise is generated 36 times equal to the number of coils 8 during one rotation of the stator 2 and generates a large wind noise.

これに対して本実施形態の図1に示す主板部10では、12個の羽根17が図中の羽根17aから右周りに順に33°、29°、32°、31°、28°、30°、31.5°−−といった不均一な間隔で配置してある。その間隔は何れか1つの羽根17があるコイル間の真下に位置した状態では、他の11個の羽根17は何れもコイル間の真下には位置しないような間隔にされている。即ち、各羽根17とその直上のコイル8との前述した位置の位相関係が全て異なるように設定されている。   On the other hand, in the main plate portion 10 shown in FIG. 1 of the present embodiment, 12 blades 17 are 33 °, 29 °, 32 °, 31 °, 28 °, 30 ° in order clockwise from the blade 17a in the drawing. They are arranged at non-uniform intervals such as 31.5 °. The intervals are set such that none of the other 11 blades 17 is positioned directly below the coils in a state where any one blade 17 is positioned directly between the coils. That is, the phase relationships of the positions of the blades 17 and the coil 8 immediately above the blades 17 are all set to be different.

このように位置の位相関係が異なっていると羽根17が10°回転する間に発生する12個の乱流の発生タイミングは全て異なったものとなる。固定子2が1回転する間には36×12個の乱流が発生するがそれらも全て発生タイミングが異なって同時に発生する乱流は1個のみとなる。2以上の乱流が同時に発生することがなくタイミングのずれた小さな乱流が殆ど連続して発生する。このため風切り音は平均化されて小さくなり風力騒音が低減される効果を奏する。   Thus, when the positional phase relationship is different, the generation timings of the twelve turbulent flows generated while the blades 17 are rotated by 10 ° are all different. While the stator 2 makes one rotation, 36 × 12 turbulent flows are generated, but all of them are generated at different timings and only one turbulent flow is generated at the same time. Two or more turbulent flows do not occur at the same time, and small turbulent flows with shifted timings occur almost continuously. For this reason, the wind noise is reduced by averaging, and the wind noise is reduced.

図2は第2の実施形態に係る回転子3の平面図を示したものである。この図2の回転子3における羽根17の個数は11個で、それらが等間隔(32.7°間隔)で放射状に配置されている。固定子2のコイル8の個数は36個を想定している。このように36個のコイル数に対して羽根17の数を1以上の共通の約数を持たない数11とすると、各羽根17とその直上のコイル8との前述した位置の位相関係は全て異なったものとなる。従って、この場合も第1の実施形態の場合と同様に固定子2が1回転する間に生ずる36×11個の乱流はすべて異なったタイミングで発生する。従って、この場合も第1の実施形態の場合と同様に風力騒音が低減される効果を奏する。   FIG. 2 shows a plan view of the rotor 3 according to the second embodiment. The number of blades 17 in the rotor 3 of FIG. 2 is 11, and they are arranged radially at equal intervals (32.7 ° intervals). The number of coils 8 of the stator 2 is assumed to be 36. Thus, if the number of blades 17 is the number 11 that does not have a common divisor of 1 or more with respect to the number of 36 coils, the phase relationship between the aforementioned positions of each blade 17 and the coil 8 immediately above it is all. It will be different. Accordingly, in this case as well, as in the case of the first embodiment, all 36 × 11 turbulent flows generated during one rotation of the stator 2 are generated at different timings. Accordingly, in this case as well, the effect of reducing wind noise is obtained as in the case of the first embodiment.

図3は、コイル8の数を36として羽根17の数を変えた場合に、回転子3の1回転中における乱流の発生回数と、同時に発生する最大乱流数とを示したものである。前述した位置の位相関係が揃っているため同じタイミングで複数の乱流が同時発生する場合の発生回数は1と数えている。複数の羽根17は等間隔で放射状に配置している。   FIG. 3 shows the number of occurrences of turbulence during one rotation of the rotor 3 and the maximum number of turbulences generated simultaneously when the number of coils 8 is 36 and the number of blades 17 is changed. . Since the phase relationships of the positions described above are aligned, the number of occurrences when a plurality of turbulent flows occur simultaneously at the same timing is counted as one. The plurality of blades 17 are arranged radially at equal intervals.

図3から明らかなようにコイル8が36である場合には、羽根17の数を36に対して1以外の共通の約数を持たない数である11、7、5とした場合には同時に発生する最大乱流数は1となる。乱流発生回数は、それぞれ36×11、36×7、36×5の多数回となる。即ち、レベルの低い風切り音が多数回発生する。   As is apparent from FIG. 3, when the number of the coils 8 is 36, when the number of blades 17 is 11, 7, and 5 which do not have a common divisor other than 1 with respect to 36, simultaneously. The maximum number of turbulences generated is 1. The number of occurrences of turbulent flow is a large number of 36 × 11, 36 × 7, and 36 × 5, respectively. That is, a low level wind noise is generated many times.

図4は、羽根17の数を12、11、6とした場合の、モータを1400rpmで回転させた時の風切り音のレベルの実測値を比較したものである。羽根17を12個で等間隔に配置した場合、回転子1回転あたり36回の乱流が発生し、その周波数は840Hz(=36×1400/60)となる。この840Hzの騒音調波レベルが、羽根17のときには−13.03dBとなる。これに対して11個とした場合は−15.32dB、6個とした場合は−15.61dBとなって、それぞれ−2.3dB、−0.3dBの騒音減少効果が得られることを示している。   FIG. 4 compares measured values of the level of wind noise when the motor is rotated at 1400 rpm when the number of blades 17 is 12, 11, and 6. When twelve blades 17 are arranged at equal intervals, turbulent flow occurs 36 times per rotation of the rotor, and the frequency thereof is 840 Hz (= 36 × 1400/60). The noise harmonic level of 840 Hz is −13.03 dB when the blade 17 is used. On the other hand, when it is 11 pieces, it is -15.32 dB, and when it is 6 pieces, it is -15.61 dB, indicating that a noise reduction effect of -2.3 dB and -0.3 dB can be obtained, respectively. Yes.

第3の実施形態として、固定子2に設けるコイル8が3相の集中巻き巻線方式にて構成されている場合には、羽根17の個数を(3n±1)(但し、nは1以上の整数)としてもよい。即ち、n=2とした場合は羽根17の個数を7又は5とする。n=3とした場合は羽根17の個数を10又は8とする。また、n=4とした場合には羽根17の個数を13又は11とする。   As a third embodiment, when the coil 8 provided on the stator 2 is configured by a three-phase concentrated winding system, the number of blades 17 is (3n ± 1) (where n is 1 or more). Integer). That is, when n = 2, the number of blades 17 is set to 7 or 5. When n = 3, the number of blades 17 is 10 or 8. When n = 4, the number of blades 17 is 13 or 11.

3相の場合にはコイル8の数も3の倍数となる。この場合、羽根17の個数も3の倍数としたのでは、各羽根17とその直上のコイル8との前述した位置の位相関係が揃う羽根17の数が増えて風力騒音が大きくなる。従って、羽根17の数は3の倍数とならないように上述のように(3n±1)(但し、nは1以外の整数)とすることで風力騒音を低くすることができる。   In the case of three phases, the number of coils 8 is also a multiple of three. In this case, if the number of blades 17 is also a multiple of 3, the number of blades 17 in which the above-described positional relationships between the blades 17 and the coil 8 immediately above the blades 17 are increased, and the wind noise increases. Therefore, wind noise can be reduced by setting (3n ± 1) (where n is an integer other than 1) as described above so that the number of blades 17 is not a multiple of three.

実際、3相でコイル8の数が36である場合において羽根17の個数を上記計算式により5、7、11あるいは13とした場合には、先に説明した図3で判るように同時に発生する最大乱流数は1となり風力騒音は小さくなる。羽根17の個数を上記計算式により8、10とした場合も風力騒音をかなり低いレベルとすることができる。   Actually, when the number of the coils 8 is 36 and the number of the blades 17 is set to 5, 7, 11, or 13 according to the above calculation formula, the three phases are generated simultaneously as shown in FIG. 3 described above. The maximum turbulence number is 1, and wind noise is reduced. Even when the number of blades 17 is set to 8, 10 according to the above calculation formula, the wind noise can be reduced to a considerably low level.

図5は第4の実施形態に係る回転子3の平面図を示したものである。この図5の回転子3は、第2の実施形態の図2における各羽根17を径方向に対して斜めに設けたものである。固定子2の複数のコイル8は、径方向に放射状に配置されている。従って、隣り合うコイル間の隙間(空間)も径方向に放射状に存在する。このため回転子3側の各羽根17を径方向に対して斜めに設けると、各羽根17はコイル間の隙間と斜めに交差することになる。この場合、斜めに配置する羽根は一部でも全部でもよい。   FIG. 5 is a plan view of the rotor 3 according to the fourth embodiment. The rotor 3 in FIG. 5 is obtained by providing each blade 17 in FIG. 2 of the second embodiment obliquely with respect to the radial direction. The plurality of coils 8 of the stator 2 are arranged radially in the radial direction. Accordingly, gaps (spaces) between adjacent coils also exist radially in the radial direction. For this reason, if each blade | wing 17 by the side of the rotor 3 is provided diagonally with respect to radial direction, each blade | wing 17 will cross | intersect the clearance gap between coils diagonally. In this case, some or all of the blades arranged obliquely may be used.

このように回転子3が回転する際に羽根17とコイル間の隙間とが斜めに交差するようすれば、羽根17がコイル間の隙間あるいはコイル上を通過する際に生ずる回転子3内の気圧変動が滑らかになる。これにより発生する風力騒音のレベルが低下する効果が得られる。
なお、この各羽根17を斜めに設ける工夫は、第1、第3の実施形態に適用しても良く、更に従来技術である図8に示した回転子3に適用しても同様の効果が得られる。
As described above, when the rotor 3 rotates, if the blade 17 and the gap between the coils cross obliquely, the air pressure in the rotor 3 generated when the blade 17 passes through the gap between the coils or the coil. The fluctuation becomes smooth. As a result, an effect of reducing the level of wind noise generated can be obtained.
The idea of providing each blade 17 obliquely may be applied to the first and third embodiments, and the same effect can be obtained when applied to the rotor 3 shown in FIG. can get.

図6は第5の実施形態に係る回転子3の平面図を示したものである。この図6の回転子3は、第2の実施形態の図2における羽根17の径方向長さを複数種類としたものである。図6においては羽根17の径方向長さを3種類としている。このように羽根17の径方向長さを複数種類で構成すれば、回転子3が1回転する時間内でコイル上を同時に通過する羽根17の数が径方向において少なくなる。従って、回転子3内の気圧変動が滑らかになり発生する風力騒音のレベルが低下する効果を奏する。   FIG. 6 is a plan view of the rotor 3 according to the fifth embodiment. The rotor 3 in FIG. 6 has a plurality of types of radial lengths of the blades 17 in FIG. 2 of the second embodiment. In FIG. 6, there are three types of radial lengths of the blades 17. When the radial lengths of the blades 17 are configured in a plurality of types in this way, the number of blades 17 that simultaneously pass on the coil within the time required for the rotor 3 to rotate once is reduced in the radial direction. Therefore, there is an effect that the level of wind noise generated by the smooth fluctuation of the atmospheric pressure in the rotor 3 is reduced.

なお、この羽根17の径方向長さを複数種類にする工夫は、第1、第3、第4の実施形態に適用しても良く、更に従来技術である図8に示した回転子3に適用しても同様の効果が得られる。   In addition, the idea which makes the radial direction length of this blade | wing 17 into multiple types may be applied to 1st, 3rd, 4th embodiment, and also in the rotor 3 shown in FIG. 8 which is a prior art. Even if applied, the same effect can be obtained.

以上、説明したような各実施形態の回転子を採用した外転形永久磁石モータは騒音発生が少ないため、洗濯機、これを含む洗濯機乾燥機に使用すれば騒音の少ない静かな洗濯機を実現することができる。   As described above, the abduction-type permanent magnet motor employing the rotor of each embodiment as described above generates less noise. Therefore, if it is used in a washing machine and a washing machine dryer including this, a quiet washing machine with less noise is obtained. Can be realized.

第1の実施形態に係る回転子の平面図である。It is a top view of the rotor which concerns on 1st Embodiment. 第2の実施形態に係る回転子の平面図である。It is a top view of the rotor which concerns on 2nd Embodiment. 第2の実施形態に係る回転子における羽根の数と乱流発生回数、同時に発生する最大乱流数を計算した図である。It is the figure which calculated the number of the blade | wings in the rotor which concerns on 2nd Embodiment, the frequency | count of turbulent flow generation, and the maximum turbulent flow number which generate | occur | produce simultaneously. 第2の実施形態に係る回転子の騒音低下を説明する図である。It is a figure explaining the noise reduction of the rotor which concerns on 2nd Embodiment. 第4の実施形態に係る回転子の平面図である。It is a top view of the rotor which concerns on 4th Embodiment. 第5の実施形態に係る回転子の平面図である。It is a top view of the rotor which concerns on 5th Embodiment. 外転形永久磁石モータの一例の破断斜視図である。It is a fracture perspective view of an example of an abduction type permanent magnet motor. 従来技術に係る図1相当図である。FIG. 2 is a view corresponding to FIG.

符号の説明Explanation of symbols

図面中、1は外転形永久磁石モータ、2は固定子、3は回転子、4はヨーク部、5はティース、8はコイル、9は軸支持体、12はフレーム、11は環状壁、13は永久磁石、14は回転子鉄心、17は冷却用の羽根、18は通風孔を示す。   In the drawings, 1 is an outer rotation type permanent magnet motor, 2 is a stator, 3 is a rotor, 4 is a yoke portion, 5 is a tooth, 8 is a coil, 9 is a shaft support, 12 is a frame, 11 is an annular wall, Reference numeral 13 denotes a permanent magnet, 14 denotes a rotor core, 17 denotes a cooling blade, and 18 denotes a ventilation hole.

Claims (7)

環状ヨーク部の外周部から等間隔で放射状に突出した複数のティース外周にコイルを巻装した固定子と、有底円筒状のフレームの環状壁内周面に永久磁石を埋設した回転子鉄心を、前記フレームの底部に前記コイル冷却用の複数の羽根を備えて前記固定子の外側で回転する回転子とから成る外転形永久磁石モータにおいて、
前記複数の羽根を周方向に不均一な間隔で放射状に配置したことを特徴とする外転形永久磁石モータ。
A stator in which a coil is wound around the outer periphery of teeth projecting radially from the outer peripheral portion of the annular yoke portion at equal intervals, and a rotor core having a permanent magnet embedded in the inner peripheral surface of the annular wall of the bottomed cylindrical frame In the abduction type permanent magnet motor comprising a plurality of blades for cooling the coil at the bottom of the frame and a rotor rotating outside the stator,
An abduction type permanent magnet motor, wherein the plurality of blades are arranged radially at non-uniform intervals in the circumferential direction.
請求項1に記載の外転形永久磁石モータにおいて、前記羽根の個数を前記固定子に設けた前記コイルの個数と1以外の共通の約数を持たない数とし、それらの羽根を周方向に等間隔で放射状に配置したことを特徴とする外転形永久磁石モータ。   2. The external rotation type permanent magnet motor according to claim 1, wherein the number of the blades is a number that does not have a common divisor other than 1 and the number of the coils provided in the stator, and the blades are arranged in the circumferential direction. An abduction-type permanent magnet motor characterized by being radially arranged at equal intervals. 請求項1に記載の外転形永久磁石モータにおいて、前記固定子に設ける前記コイルを3相の集中巻き巻線方式にて構成し、前記羽根はnを1以上の整数として(3n±1)の個数とし、それらの羽根を周方向に等間隔で放射状に配置したことを特徴とする外転形永久磁石モータ。   2. The external rotation type permanent magnet motor according to claim 1, wherein the coil provided in the stator is configured by a three-phase concentrated winding system, and the blade has an integer of 1 or more (3n ± 1) The abduction-type permanent magnet motor is characterized in that the blades are radially arranged at equal intervals in the circumferential direction. 請求項1乃至3の何れかに記載の外転形永久磁石モータにおいて、前記各羽根の一部又は全部を径方向に対して斜めに設けたことを特徴とする外転形永久磁石モータ。   4. An abduction-type permanent magnet motor according to claim 1, wherein a part or all of each blade is provided obliquely with respect to the radial direction. 請求項1乃至4の何れかに記載の外転形永久磁石モータにおいて、前記複数の羽根の径方向長さを複数種類としたことを特徴とする外転形永久磁石モータ。   The abduction-type permanent magnet motor according to any one of claims 1 to 4, wherein the plurality of blades have a plurality of radial lengths. 請求項1乃至5の何れかに記載の外転形永久磁石モータにおいて、前記各羽根の両側に当たる前記フレームの底部に通風孔を設けたことを特徴とする外転形永久磁石モータ。   6. An abduction-type permanent magnet motor according to claim 1, wherein a ventilation hole is provided in a bottom portion of the frame that contacts both sides of each blade. 請求項1乃至6の何れかに記載の外転形永久磁石モータを回転槽あるいはパルセータの駆動用に使用したことを特徴とする洗濯機。

A washing machine using the abduction-type permanent magnet motor according to any one of claims 1 to 6 for driving a rotary tub or a pulsator.

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