JP2009254204A - Electric motor - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、例えば、アウタロータにファンブレードが固定された冷却ファン駆動用の電動モータに関するものである。 The present invention relates to an electric motor for driving a cooling fan in which a fan blade is fixed to an outer rotor, for example.
従来から、自動車のラジエータ冷却用のファンモータとして、アウタロータ型の電動ブラシレスモータが用いられる場合がある。この種の電動モータはステータベースに設けられた複数のティースにコイルを巻装してステータを構成すると共に、有底筒状のロータヨークとこのロータヨークの内周面に配設された永久磁石とでロータを構成し、ロータヨークの回転軸をステータベースに回転自在に支持している。ロータヨークの外周にはファンブレードが設けられ、コイルに電流が供給されるとステータのティースに磁界が形成され、ロータヨークの永久磁石との間に磁気的な吸引力や反発力が生じてロータが回転しファンブレードによって回転軸の軸方向に冷却風を発生させるものである(例えば、特許文献1参照)。
ところで、上述のアウタロータ型の電動ブラシレスモータにあっては、ロータの永久磁石として安価なフェライト磁石を用いる場合が多い。永久磁石にフェライト磁石を用いると、その磁気特性からモータの小型化、高性能化に限界がある。このため、フェライト磁石に代わって高性能な希土類磁石、とりわけネオジウム(Nd)を主成分の1つとするネオジウム磁石(以下、ネオジマグネットという)を用いることが考えられる。
しかしながら、アウタロータ型の電動ブラシレスモータにあっては、ロータがステータの外側で回転するので、内部の水密性を確保しようとすると、別途カバーが必要となり大型化してしまう。このため、通常はロータヨークが露出した開放型である場合が多く、結果として必然的に外部から水が浸入し易くなる。
By the way, in the above-described outer rotor type electric brushless motor, an inexpensive ferrite magnet is often used as a permanent magnet of the rotor. When ferrite magnets are used as permanent magnets, there is a limit to miniaturization and high performance of motors due to their magnetic properties. For this reason, it is conceivable to use a high-performance rare earth magnet, in particular, a neodymium magnet (hereinafter referred to as a neodymium magnet) whose main component is neodymium (Nd), instead of the ferrite magnet.
However, in the outer rotor type electric brushless motor, since the rotor rotates outside the stator, if an attempt is made to secure the watertightness inside, a separate cover is required and the size is increased. For this reason, there are many cases in which the rotor yoke is normally exposed, and as a result, water inevitably easily enters from the outside.
水がモータ内部に浸入した場合、ネオジマグネットのような磁石では、侵入する水によって錆びてしまうおそれがあるという課題がある。
また、ネオジマグネットを充填剤で封止し、外気との接触を絶たせることも考えられるが、充填剤をネオジマグネットの周囲に充填する作業が煩わしいばかりか、作業者によって充填剤の充填量がばらついてしまい、ネオジマグネットとステータとの間のエアギャップを適正に管理することが困難になる。このため、ロータの組立てに時間がかかるという課題がある。
When water enters the motor, there is a problem that a magnet such as a neodymium magnet may be rusted by invading water.
In addition, it is conceivable to seal the neodymium magnet with a filler to cut off contact with the outside air, but not only is the trouble of filling the filler around the neodymium magnet, but the amount of filler filled by the operator As a result, it becomes difficult to properly manage the air gap between the neodymium magnet and the stator. For this reason, there exists a subject that assembly of a rotor takes time.
そこで、この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、永久磁石の錆びの発生を防止することができ、且つ容易にロータを組立てることができる電動モータを提供するものである。 Accordingly, the present invention has been made in view of the above-described circumstances, and provides an electric motor that can prevent the rust of a permanent magnet and can easily assemble a rotor.
上記の課題を解決するために、請求項1に記載した発明は、コイルを巻装するための複数のティースを有するステータと、前記ステータに対して回転自在に設けられたロータとを備え、前記ロータは、前記ステータをその前面から覆う有底筒状のロータヨークとこのロータヨークの内周面に配置された複数の永久磁石とを有し、前記ロータヨークに前記永久磁石の露出面を被覆するカバーを設け、各永久磁石同士の間、および各永久磁石と前記カバーとの間に形成される空隙に充填剤を充填した電動モータであって、前記ロータヨークの底壁に、前記ロータヨークの内部に浸水した水を排出するための第一水抜き孔を形成し、この第一水抜き孔を前記充填剤の注入口として設定したことを特徴とする。
このように構成することで、カバーによって永久磁石への水の浸水を防止できるのに加え、永久磁石への鉄粉等の付着を防止したり、ロータ組立て時における永久磁石の損傷を防止したりすることができる。
また、永久磁石の露出面をカバーで被覆することによって、防錆のための充填剤を充填する際、各永久磁石同士の間、および各永久磁石と前記カバーとの間に形成される空隙に充填すればよいので、作業者による充填量のばらつきを防止することができる。
しかも、ロータヨークの第一水抜き孔を充填剤の注入口として設定することで、容易に充填剤を充填することができる。
In order to solve the above-described problem, the invention described in claim 1 includes a stator having a plurality of teeth for winding a coil, and a rotor provided rotatably with respect to the stator, The rotor includes a bottomed cylindrical rotor yoke that covers the stator from the front surface, and a plurality of permanent magnets disposed on an inner peripheral surface of the rotor yoke, and a cover that covers the exposed surface of the permanent magnet on the rotor yoke. An electric motor provided with a filler in a gap formed between each permanent magnet and between each permanent magnet and the cover, and the bottom wall of the rotor yoke is immersed in the rotor yoke. A first drain hole for discharging water is formed, and the first drain hole is set as an inlet for the filler.
With this configuration, in addition to preventing water from entering the permanent magnet with the cover, it is possible to prevent adhesion of iron powder or the like to the permanent magnet, or to prevent damage to the permanent magnet during rotor assembly. can do.
In addition, by covering the exposed surface of the permanent magnet with a cover, when filling the filler for rust prevention, the gap formed between the permanent magnets and between the permanent magnet and the cover Since filling only has to be performed, it is possible to prevent variations in the filling amount by the operator.
Moreover, the filler can be easily filled by setting the first drain hole of the rotor yoke as the filler inlet.
請求項2に記載した発明は、前記カバーは、該カバーの前記ロータヨークの底壁側であって前記カバーと前記ロータヨークの内周面との間に開口部が設けられるように形成され、前記ロータヨークの第一水抜き孔と前記開口部とを前記充填剤の注入口として設定したことを特徴とする。
このように構成することで、ロータヨークの第一水抜き孔に加え、カバーとロータヨークの内周面との間に形成される開口部を充填剤の注入口として設定できるので、さらに容易に充填剤を充填することが可能になる。
According to a second aspect of the present invention, the cover is formed on the bottom wall side of the rotor yoke of the cover so that an opening is provided between the cover and the inner peripheral surface of the rotor yoke. The first drain hole and the opening are set as an inlet for the filler.
By configuring in this way, in addition to the first drain hole of the rotor yoke, an opening formed between the cover and the inner peripheral surface of the rotor yoke can be set as the filler inlet, so that the filler can be more easily Can be filled.
請求項3に記載した発明は、前記カバーの開口縁に、径方向内側に曲折延出する内フランジ部を設け、前記内フランジ部の曲折部近傍であって前記ロータヨークの第一水抜き孔に対応する部位に第二水抜き孔を形成したことを特徴とする。
このように構成することで、内フランジ部を設けることによって、カバーの剛性を高めることができる。
また、カバーの第二水抜き孔がロータヨークの第一水抜き孔に対応する部位に形成されているため、ロータ内部に浸水した水の排水機能を損なうことがない。
According to a third aspect of the present invention, an inner flange portion that bends and extends radially inward is provided at the opening edge of the cover, and is provided in the vicinity of the bent portion of the inner flange portion and in the first drain hole of the rotor yoke. A second drain hole is formed in the corresponding part.
By comprising in this way, the rigidity of a cover can be improved by providing an inner flange part.
Further, since the second drain hole of the cover is formed at a portion corresponding to the first drain hole of the rotor yoke, the drainage function of the water submerged in the rotor is not impaired.
請求項4に記載した発明は、前記永久磁石は希土類磁石であって、前記永久磁石の露出面に、防錆処理のためのコーティングを施したことを特徴とする。
このように構成することで、希土類磁石の露出面を防錆処理のためのコーティングを施すのに加え、希土類磁石の露出面をカバーで被覆するため、防錆機能を2重構造とすることができ、希土類磁石の錆びの発生を防止することができる。
また、希土類磁石の露出面をカバーで被覆することで希土類磁石への鉄粉等の付着を防止したり、ロータ組付け時における希土類磁石の損傷や防錆処理のためのコーティングの剥離を防止したりすることができる。このため、ロータがロックしてしまうなどの電動モータの故障を防止することが可能になる。
さらに、希土類磁石の露出面を充填剤で封止し、外気との接触を絶つことができるため、例え外部から電動モータ内部に水が浸水した場合であっても、希土類磁石の錆びの発生を防止することができる。
The invention described in
By configuring in this way, in addition to coating the exposed surface of the rare earth magnet for rust prevention treatment, the exposed surface of the rare earth magnet is covered with a cover, so that the rust prevention function can have a double structure. It is possible to prevent the rust of the rare earth magnet.
In addition, the exposed surface of the rare earth magnet is covered with a cover to prevent adhesion of iron powder, etc. to the rare earth magnet, and to prevent damage to the rare earth magnet during rotor assembly and peeling of the coating for rust prevention treatment. Can be. For this reason, it becomes possible to prevent failure of the electric motor such as the rotor locking.
In addition, since the exposed surface of the rare earth magnet can be sealed with a filler and contact with the outside air can be cut off, rusting of the rare earth magnet can occur even when water is immersed inside the electric motor from the outside. Can be prevented.
請求項1に記載した発明によれば、カバーによって永久磁石への水の浸水を防止できるのに加え、永久磁石への鉄粉等の付着を防止したり、ロータ組立て時における永久磁石の損傷を防止したりすることができる。
また、永久磁石の露出面をカバーで被覆することによって、防錆のための充填剤を充填する際、各永久磁石同士の間、および各永久磁石と前記カバーとの間に形成される空隙に充填すればよいので、作業者による充填量のばらつきを防止することができる。このため、永久磁石とステータとの間のエアギャップを適正に管理することができる。
しかも、ロータヨークの第一水抜き孔を充填剤の注入口として設定することで、容易に充填剤を充填することができるので、ロータの組立て工数を削減することが可能になる。
According to the invention described in claim 1, in addition to preventing the permanent magnet from being immersed in water by the cover, it is possible to prevent adhesion of iron powder or the like to the permanent magnet, or damage of the permanent magnet when the rotor is assembled. Can be prevented.
In addition, by covering the exposed surface of the permanent magnet with a cover, when filling the filler for rust prevention, the gap formed between the permanent magnets and between the permanent magnet and the cover Since filling only has to be performed, it is possible to prevent variations in the filling amount by the operator. For this reason, the air gap between a permanent magnet and a stator can be managed appropriately.
In addition, since the filler can be easily filled by setting the first drain hole of the rotor yoke as the filler inlet, the number of steps for assembling the rotor can be reduced.
請求項2に記載した発明によれば、ロータヨークの第一水抜き孔に加え、カバーとロータヨークの内周面との間に形成される開口部を充填剤の注入口として設定できるので、さらに容易に充填剤を充填することが可能になる。このため、さらにロータの組立て工数を削減することができる。
According to the invention described in
請求項3に記載した発明によれば、内フランジ部を設けることによって、カバーの剛性を高めることができるため、カバーの脱落を防止することができ、さらに永久磁石の錆びの発生を防止したり、損傷を防止したりすることができる。
さらに、カバーの第二水抜き孔がロータヨークの第一水抜き孔に対応する部位に形成されているため、ロータ内部に浸水した水の排水機能を損なうことがない。このため、浸水による電動モータの故障を防止することが可能になる。
According to the invention described in
Further, since the second drain hole of the cover is formed at a portion corresponding to the first drain hole of the rotor yoke, the drainage function of the water immersed in the rotor is not impaired. For this reason, it becomes possible to prevent the failure of the electric motor due to water immersion.
請求項4に記載した発明によれば、希土類磁石の露出面を防錆処理のためのコーティングを施すのに加え、希土類磁石の露出面をカバーで被覆するため、防錆機能を2重構造とすることができ、希土類磁石の錆びの発生を防止することができる。
また、希土類磁石の露出面をカバーで被覆することで希土類磁石への鉄粉等の付着を防止したり、ロータ組付け時における希土類磁石の損傷や防錆処理のためのコーティングの剥離を防止したりすることができる。このため、ロータがロックしてしまうなどの電動モータの故障を防止することが可能になる。
さらに、本発明によれば、希土類磁石の露出面を充填剤で封止し、外気との接触を絶つことができるため、例え外部から電動モータ内部に水が浸水した場合であっても、希土類磁石の錆びの発生を防止することができる。
According to the invention described in
In addition, the exposed surface of the rare earth magnet is covered with a cover to prevent adhesion of iron powder, etc. to the rare earth magnet, and to prevent damage to the rare earth magnet during rotor assembly and peeling of the coating for rust prevention treatment. Can be. For this reason, it becomes possible to prevent failure of the electric motor such as the rotor locking.
Furthermore, according to the present invention, since the exposed surface of the rare earth magnet can be sealed with a filler and contact with the outside air can be cut off, even if water is immersed in the electric motor from the outside, the rare earth magnet It is possible to prevent the magnet from rusting.
次に、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。以下の説明において図1の左側を前側、図1の右側を後側とする。
図1〜図3において、1はファンモータを示し、このファンモータ1は自動車のラジエータを冷却するためのものである。ファンモータ1は、ブラシレス型の電動モータMとこの電動モータMのロータRに支持されたファンブレード3を備えている。ロータRはアウタロータ型であり、ロータR内にステータSが設けられている。このステータSのステータベース4がラジエータに取り付けられている。
ステータベース4はアルミニウム製であってラジエータに取り付けられる取付片5を周囲に3箇所備えている。ステータベース4の後面の中央部にはロータRの回転軸6の周囲であって縦壁7により囲まれた部分にセンサユニット8の収納部9が形成され、この収納部9は4個のビス10を介して蓋2によって閉塞されている。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the left side of FIG. 1 is the front side, and the right side of FIG. 1 is the rear side.
1 to 3, reference numeral 1 denotes a fan motor. The fan motor 1 is for cooling an automobile radiator. The fan motor 1 includes a brushless type electric motor M and a
The
ステータベース4の前面の中央部にはボス部11が設けられている。ボス部11の周囲には段差部12が形成され、この段差部12には放射方向に12個のティース13を備えたステータコア14が配置されている。ステータコア14は3個の固定ボルト15によってボス部11に回転軸6の軸方向から取り付けられている。ステータコア14は磁性材料からなる金属板を回転軸6の軸方向に積層して形成されたもので、各ティース13には絶縁材であるコの字断面形状のインシュレータ16を介してコイル17が巻装されている。
ここで、各インシュレータ16の内壁18には、この内壁18に沿うようにして回転軸6の軸方向に立ち上がるリング状のインシュレータリング19,20がインシュレータ16の付け根部に係止された状態でステータSの前側と後側に一対装着されている。各インシュレータリング19,20の下部には排水性を高めるために90度の角度範囲で高さを低くするための切除部37が設けられている(図2参照)。前述したステータベース4とコイル17が巻装されたステータコア14とでステータSが構成されている。
A
Here, on the
ステータベース4の前面であってボス部11の周囲には凹部21が形成され、この凹部21に環状のターミナルユニット22が支持されている。ターミナルユニット22には、U相、V相、W相に対応した各コイル17が接続され、ダブルナット23によりU相、V相、W相の端子24が押し付けた状態で固定されている。ここで、凹部21には熱伝達性に優れた樹脂材Jがターミナルユニット22と端子24との周りに充填されコイル17で発生した熱がこの樹脂材Jを介してステータベース4に効果的に熱引きされ速やかに冷却されるようになっている。
図4に示すように、各端子24にはケーブル25が接続され、端子24及びケーブル25は防水チューブ26によって被覆されている。
A
As shown in FIG. 4, a
ステータベース4のボス部11の中央部にはベアリングホルダ27の装着孔28が形成され、ここにベアリングホルダ27が挿入されている。
図5、図6に示すように、ベアリングホルダ27は鉄製で筒状の部材であって、前端部と後端部に各々第1ベアリング29と第2ベアリング30が嵌着固定される第1保持部31と第2保持部32が有段成形されている。このように第1ベアリング29と第2ベアリング30と同等の鉄製の部材でベアリングホルダ27を形成することで、ベアリングホルダ27と第1、2ベアリング29,30との相対的な熱による伸縮の度合いを同等なものにしている。
したがって、第1ベアリング29と第2ベアリング30の熱による伸縮に基づく内部隙間の変化を大幅に低減し、第1ベアリング29と第2ベアリング30の音振性能を向上すると共に寿命を延ばすことができる。
A mounting
As shown in FIGS. 5 and 6, the bearing
Therefore, the change of the internal gap based on the expansion and contraction due to the heat of the
ベアリングホルダ27の第1保持部31の首元部の周囲にはフランジ部33が3箇所形成され、このフランジ部33をビス34によってステータベース4のボス部11に固定するようになっている。また、第1保持部31の前端部周縁には外側に延びるウォータシールドリング部35が形成され、このウォータシールドリング部35は排水性を高めるため下部が90度の角度範囲で切除された切除部38となっている。ベアリングホルダ27の中央部には第1保持部31側に回転軸6を遊挿する挿通孔36が形成されている。
Three
ベアリングホルダ27の外周部には縮径部40が全周に亘って形成され、ボス部11の装着孔28との間に環状の隙間部41が形成されるようになっており、縮径部40の下部にはベアリングホルダ27の内部に連通する連通孔42が形成されている。縮径部40はベアリングホルダ27の後端部に周方向で3箇所に形成された連通溝43を介してボス部11の装着孔28の後端側に位置するセンサユニット8の収納部9に連通している。
A reduced
図1に示すように、ステータベース4のボス部11の下部には隙間部41に連通する位置に連通孔44が下部に向かって形成され、この連通孔44はボス部11の外周壁であってターミナルユニット22の配置部位に開口している。
ボス部11の装着孔28はベアリングホルダ27の後端部よりも後方の部分が前述したセンサユニット8の収納部9として形成されている。この収納部9に回転軸6の後端ネジ部45にナット46により固定され回転軸6と共に回転する円盤状のセンサマグネット47が収容されている。そして、図4に示すように、センサマグネット47に対応してステータベース4のビス孔48に扇状のセンサケース49がビス50により固定されている。センサマグネット47とセンサケース49とでセンサユニット8を構成している。
As shown in FIG. 1, a
The mounting
センサケース49は内部に回路部品56が収容された部材であって、図7に示すようにセンサケース49の両端部にはセンサケース49の縦壁58にステータベース4のビス孔48にビス50(図3、4参照)により締め付けられる一対の取付片51が形成されている。この取付片51にはセンサマグネット47の回転周面に沿ってセンサケース49を移動可能とする位置決め用の取付長孔52が形成されている。
The
図1、図3に示すように、ステータベース4の下部には収納部9の縦壁7から径方向に延びるリブ部53が設けられ、このリブ部53内に排水通路54が形成されている。排水通路54の上端は収納部9内に連通し、排水通路54の下端を直線的に開放せずネジで閉塞し開口端55が前側に折り曲げられてステータベース4の前面で開口している。なお、センサケース49内の回路部品56にはハーネス57が接続されている。
図8、図9において、Rはロータを示し、このロータRは主としてステータSを前面から覆う有底円筒状のロータヨーク60と、ロータヨーク60の周壁61の内面に配置された複数のネオジマグネット62とで構成されている。
As shown in FIGS. 1 and 3, a
8 and 9, R indicates a rotor. The rotor R mainly includes a bottomed
ロータヨーク60の底壁63の中央部には前側に突出するボス64が形成され、ボス64内に回転軸6が挿通されている。回転軸6の先端部はボス64の端面から突出し、この突出部分がネジ部65となっていて、ここにナット66を締め付けてロータヨーク60のボス64に回転軸6が固定されている。回転軸6にはロータヨーク60の底壁63に裏側から当接するフランジ部67が形成され、このフランジ部67に当接するように回転軸6の前端側から第1ベアリング29が圧入固定されている。ロータヨーク60の底壁63には周壁61の接続部近傍に周方向に沿って複数の水抜き孔68が形成されている。
A
ロータヨーク60の周壁61は底壁63よりも厚肉に形成され、周壁61内面にはマグネットカバー69が圧入固定されている。ロータヨーク60の周壁61の開口縁70はステータベース4の前面に対向配置され、ステータベース4の前面との間に隙間71を形成するべく近接する位置まで延出している(図1参照)。
The
図10、図11に示すように、マグネットカバー69は板材を円筒状に形成したもので、後部の開口縁が拡径されて拡径部72として成形され、この拡径部72がロータヨーク60の周壁61の内面に圧入固定されるものである。前部の開口縁には内側に向かう内フランジ部73が形成されている。拡径部72から内フランジ部73に至る周壁74はロータヨーク60の周壁61内面よりもやや小さな直径となっており、この周壁74とロータヨーク60の周壁61内面との間に収容部75が形成され、この収容部75に複数個のネオジマグネット62が配設されている。この他に、マグネットカバー69には、内フランジ部73と周壁74との稜線部分に周方向に複数の水抜き孔59が形成されている。
As shown in FIGS. 10 and 11, the
図12、図13に示すように、ネオジマグネット62は、ネオジウム(Nd)、鉄(Fe)、およびホウ素(B)を主成分とする希土類磁石の1つであって、予め防錆処理のためのコーティングが施されており、ネオジマグネット62の表面には防錆被膜105が形成されている。ネオジマグネット62は、マグネットホルダ76を介してロータヨーク60の周壁61に周方向に等間隔で磁極が順番となるように配置されている。
マグネットホルダ76は、ロータヨーク60の周壁61内面に対応するように形成された略円環状のベース部101と、このベース部101から軸方向に沿って突設された8本の仕切り部102とが一体成形されたものである。仕切り部102の先端には、面取り部103が形成されている。
As shown in FIGS. 12 and 13, the
The
そして、マグネットホルダ76は、ロータヨーク60の周壁61の開口縁70とは反対側、つまり、根元側に形成されている段差部106(図1参照)にベース部101が当接するようにセットされている。このように、ロータヨーク60の周壁61内面にマグネットホルダ76をセットすることによって、周壁61内面は8箇所に区画された状態になる。すなわち、図13に示すように、マグネットホルダ76の隣接する仕切り部102間に形成されるスペース104は、ネオジマグネット62に対応する大きさを有しており、このスペース104にネオジマグネット62が装着されるようになっている。
And the
また、マグネットカバー69の周壁74とロータヨーク60の周壁61内面との間に形成された収容部75には、マグネットカバー69とネオジマグネット62との間、およびマグネットホルダ76とネオジマグネット62との間に形成された空隙Kに充填剤Zが充填されている。これによって、ネオジマグネット62の露出面62aはほぼ全体が封止された状態となり、外気と接触しない状態になっているので、さらに防錆効果を高めることができる。
Further, in the
ここで、ネオジマグネット62とステータSのティース13との間のエアギャップは、電動モータMのモータ特性に影響するため、できるかぎり小さいことが望ましい。したがって、エアギャップを大きくしてしまう要因となるマグネットカバー69は、この周壁74の外径をできるかぎりロータヨーク60に配設されたネオジマグネット62の露出面62aに密接するように設定し、且つ周壁74の肉厚をできるかぎり薄肉に設定することが望ましい。しかしながら、マグネットカバー69の周壁74を薄肉にすると剛性が低下してマグネットカバー69が歪んでしまう場合がある。このため、周壁74とネオジマグネット62との間に空隙K’が形成されてしまう場合がある。そこで、充填剤Zを充填することによって空隙K’にも充填剤Zを行き渡らせることができるので、さらにネオジマグネット62を封止することが可能になり、より高い防錆効果を奏することができる。
Here, since the air gap between the
また、マグネットカバー69の水抜き孔59はロータヨーク60の水抜き孔68に対して径方向でやや内側に位置しており、ロータヨーク60の水抜き孔68は回転軸6の軸方向後方に位置するネオジマグネット62に対して充填される充填剤Zの注入口として設定し、有効利用できるようになっている。
Further, the
図1、図8、図9に示すように、ロータヨーク60の底壁63のボス64の周囲には取付孔77が3箇所形成され、この取付孔77に底壁63裏面からウォータシールドリング80がリベット81止めされている。
図14に示すように、ウォータシールドリング80は内輪部82と外輪部83と底部84とで構成された環状部材であって、外輪部83は斜め外側に向かうほど直径が大きくなるように立ち上げ形成され、内輪部82は回転軸6の軸方向に沿って立ち上げ形成されている。外輪部83の周縁部はインシュレータリング19の周壁内側であって高さ方向の中途部に近接しており、内輪部82はベアリングホルダ27のウォータシールドリング部35の外側に近接し、ウォータシールドリング部35の周囲を遮る位置まで立ち上がるようになっている。
As shown in FIGS. 1, 8, and 9, three
As shown in FIG. 14, the
したがって、ウォータシールドリング80の外輪部83とインシュレータリング19の周壁との間には、水の浸入経路長さを確保するために、蛇行して長い経路であるラビリンス部98が形成され、ウォータシールドリング80の内輪部82とベアリングホルダ27のウォータシールドリング部35との間にも、水の浸入経路長さを確保するために、蛇行して長い経路であるラビリンス部99が形成されることとなる。
Therefore, a
図1に示すように、ロータヨーク60の底壁63の前面には6個のビス85を介して樹脂製のファンボス86が取り付けられている。ファンボス86はロータヨーク60の底壁63のボス64の周囲に立ち上がる肩部87を備え、ロータヨーク60の底壁63を覆う底壁部88とロータヨーク60の周壁61を中途部まで覆う周壁部89とを備えていて、周壁部89にはファンブレード3が一体形成されている。ここで、ファンボス86の底壁部88の外周部分はロータヨーク60の底壁63に対して離間するべく有段形成され、ロータヨーク60の水抜き孔68を閉塞しないようになっている。
As shown in FIG. 1, a
ファンボス86の周壁部89の開口縁の近傍には断面コの字状で環状の防水リング90が取付片5に設けられたファンシュラウド91に固定され、ロータヨーク60の周壁61の開口縁70とステータベース4の前面との間に形成された隙間71を外側から覆う位置に配置されている。
したがって、ファンボス86の開口縁と防水リング90の前側フランジ部90aとの間には、幅の狭い隙間97が形成されている。
In the vicinity of the opening edge of the
Therefore, a
ステータベース4の前面にはロータヨーク60の周壁61の内面に近接して、ロータヨーク60の開口縁70よりも回転軸6の軸方向前側に延び、周壁61と回転軸6の軸方向に沿う方向で重なり合うように配置されるリング部92が形成されている。このリング部92の端縁はコイル17の後端部よりも前側に延び、端末部分にはロータヨーク60の周壁61の内面近傍に向かう突条93が設けられている。ここで、図2に示すように突条93は下部が90度の角度範囲で切除されていて(図2参照)、この部分においてロータヨーク60の周壁61とリング部92との間が水抜き部100として構成されている。
The front surface of the
よって、ロータヨーク60の開口縁70とステータベース4の前面との間に、水の浸入経路長さを確保するために、ロータヨーク60の周壁61の開口縁70とステータベース4の前面との間の隙間71に連通するラビリンス部94が形成されることとなる。
ここで、このラビリンス部94はリング部92とロータヨーク60の周壁61の内面との間から突条93により、さらに外側に回り込んでおり、蛇行して長い経路となっている。
Therefore, between the opening
Here, the
次に、図8〜図12に基づいて、ロータRの組立て手順について説明する。
まず、ロータヨーク60の底壁63裏面にウォータシールドリング80をリベット81止めする。次に、ロータヨーク60の内側にマグネットホルダ76をこのベース部101がロータヨーク60の底壁63側に向くようにしてセットする。このとき、ロータヨーク60の周壁61に形成されている段差部106にマグネットホルダ76のベース部101が当接するようにセットする。
Next, the assembly procedure of the rotor R will be described with reference to FIGS.
First, the
続いて、マグネットホルダ76の仕切り部102によって区画されたスペース104に、それぞれ予め防錆被膜105が形成されているネオジマグネット62を配設する。このとき、ネオジマグネット62におけるロータヨーク60の底壁63側端面がマグネットホルダ76のベース部101に当接するようにセットする(図8参照)。
Subsequently,
次に、マグネットカバー69をセットする。このとき、マグネットカバー69の内フランジ部73をロータヨーク60の底壁63に向くようにし、ロータヨーク60の開口縁70側からマグネットカバー69を挿入する。そして、マグネットカバー69に形成されている水抜き孔59がロータヨーク60に形成されている水抜き孔68近傍に位置するようにマグネットカバー69をセットする。すなわち、マグネットカバー69の水抜き孔59は、ロータヨーク60の水抜き孔68に対して径方向でやや内側に位置した状態になる。
Next, the
ここで、マグネットカバー69は、後部の開口縁に拡径部72が形成されている一方、前部の開口縁に内フランジ部73が形成されている。また、マグネットカバー69の拡径部72から内フランジ部73に至る周壁74はロータヨーク60の周壁61内面よりもやや小さな直径となっている。このため、マグネットカバー69は、ロータヨーク60の底壁63側であってマグネットカバー69とロータヨーク60の周壁61内面との間に開口部107を形成した状態となる(図8参照)。
Here, the
次に、充填剤Zを充填するための充填ノズル108をロータヨーク60の底壁63側から水抜き孔68に向かって(図8における矢印方向に向かって)差し込む。そして、水抜き孔68、および開口部107を介してマグネットカバー69の周壁74とロータヨーク60の周壁61内面との間に形成された収容部75、つまり、マグネットカバー69とネオジマグネット62との間、およびマグネットホルダ76とネオジマグネット62との間に形成された空隙Kに充填剤Zを充填する。このことは、ロータヨーク60の水抜き孔68とマグネットカバー69開口部107とを充填剤Zの注入口として設定し、有効利用できるようになっている。
続いて、第1ベアリング29が嵌着固定された回転軸6をロータヨーク60の開口縁70側からロータヨーク60のボス64に挿通する。これによって、ロータRの組立てが完了する。
Next, the filling
Subsequently, the
したがって、上述の実施形態によれば、ネオジマグネット62の露出面62aをマグネットカバー69で被覆しているので、例え電動モータM内に水が浸水した場合であっても、ネオジマグネット62の防錆効果を高めることができる。また、ネオジマグネット62への鉄粉等の付着を防止したり、ロータRを組付ける際、ネオジマグネット62の損傷を防止したりすることができる。
とりわけ、予めネオジマグネット62の表面に防錆被膜105を形成すると、防錆機能を2重構造とすることができ、ネオジマグネット62の錆びの発生を防止することができる。この場合、マグネットカバー69を設けることによって防錆被膜105の剥離を防止することができる。このため、ロータRがロックしてしまうなどの電動モータMの故障を防止することが可能になる。
Therefore, according to the above-mentioned embodiment, since the exposed
In particular, if the
また、ネオジマグネット62の露出面62aをカバーで被覆することによって、充填剤Zを充填する際、マグネットカバー69とネオジマグネット62との間、およびマグネットホルダ76とネオジマグネット62との間に形成された空隙Kに充填剤Zを充填すればよいので、作業者による充填量のばらつきを防止することができる。このため、ネオジマグネット62とステータS(ティース13)との間のエアギャップを適正に管理することができる。
しかも、ロータヨーク60の第一水抜き孔68を充填剤Zの注入口として設定することで、容易に充填剤Zを充填することができるので、ロータの組立て工数を削減することが可能になる。
Further, by covering the exposed
Moreover, since the filler Z can be easily filled by setting the
さらに、これに加えてマグネットカバー69とロータヨーク60の周壁61内面との間であってロータヨーク60の底壁63側に開口部107が形成されている。そして、ロータヨーク60の水抜き孔68とマグネットカバー69開口部107とを充填剤Zの注入口として設定し、これを有効利用している。このため、充填ノズル108をロータヨーク60の底壁63側から水抜き孔68に向かって差し込むだけで、確実に所望の部位を充填させることができる。よって、容易に充填剤Zを充填することができ、ローRタの組立て工数を削減することが可能になる。
In addition, an
これに加え、マグネットカバー69の周壁74とネオジマグネット62との間に形成される空隙K’にも充填剤Zが行き渡るので、ネオジマグネット62の露出面62aを封止し、外気と接触しない状態にすることができる。よって、例え外部から電動モータM内部に水が浸水した場合であっても、ネオジマグネット62の錆びの発生を防止することができる。
In addition to this, since the filler Z also reaches the gap K ′ formed between the
さらに、マグネットカバー69の前部の開口縁に、内側に向かう内フランジ部73が形成されているため、マグネットカバー69を薄肉に形成しつつも剛性を高めることができる。このため、マグネットカバー69の変形による脱落を防止することができ、さらにネオジマグネット62の錆びの発生を防止したり、損傷を防止したりすることができる。
そして、マグネットカバー69の水抜き孔59がロータヨーク60の水抜き孔68に対応する部位に形成されているため、ロータRの内部に浸水した水の排水機能を損なうことがなく、浸水による電動モータMの故障を防止することが可能になる。
Furthermore, since the
And since the
とりわけ、この実施形態のように、ロータRがアウタロータ型である場合にあっては、電動モータMの内部の水密性を確保しようとすると、別途カバーが必要となり大型化してしまう。そのため、通常はロータヨーク60が露出した開放型である場合が多く、電動モータMの内部の水密性を確保するのが困難である。しかしながら、この実施形態によれば、ネオジマグネット62の錆びの発生を防止することができるので、アウタロータ型の電動モータMであってもネオジマグネット62の錆びの発生による故障を防止することが可能になる。
In particular, as in this embodiment, when the rotor R is an outer rotor type, if it is intended to ensure the watertightness inside the electric motor M, a separate cover is required and the size is increased. For this reason, it is usually an open type in which the
なお、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
また、上述の実施形態では、例えば、ファンボス86にファンブレード3を設けた場合について説明したが、ファンボス86を設けないでロータヨーク60の周壁61に直接ファンブレード3を設けてもよい。
さらに、上述の実施形態では、マグネットカバー69の周壁74とロータヨーク60の周壁61内面との間に形成された収容部75に複数個のネオジマグネット62を配設した場合について説明したが、これに限らず、フェライト磁石や、他の希土類磁石として、例えばサマリウムコバルト磁石であってもよい。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes various modifications made to the above-described embodiment without departing from the spirit of the present invention.
In the embodiment described above, for example, the
Furthermore, in the above-described embodiment, a case has been described in which a plurality of
そして、上述の実施形態では、ネオジマグネット62に予め防錆処理のためのコーティングを施し、この表面に防錆被膜105を形成した場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、ロータヨーク60の周壁61内面にネオジマグネット62をマグネットホルダ76を介して配設した後、ネオジマグネット62の露出面62aのみに防錆処理のためのコーティングを施してもよい。
また、上述の実施形態では、電動モータMがブラシレスアウタロータ型である場合について説明したが、これに限られるものではなく、インナロータ型の電動モータにも応用することができることはいうまでもない。
In the above-described embodiment, the
In the above-described embodiment, the case where the electric motor M is a brushless outer rotor type has been described. However, the present invention is not limited to this and can be applied to an inner rotor type electric motor.
また、上述の実施形態では、ロータの組立て手順として、まず、ロータヨーク60にウォータシールドリング80を取付けた後、マグネットホルダ76、ネオジマグネット62、およびマグネットカバー69を取付け、その後、充填剤Zを充填して最後に回転軸6を取付けた場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、マグネットホルダ76、ネオジマグネット62、およびマグネットカバー69を取付けた後、充填剤Zを充填する順番を変えなければ、ウォータシールドリング80、および回転軸6の組付けが先でも後でもよいことはいうまでもない。
In the above-described embodiment, as a rotor assembling procedure, first, after attaching the
1 ファンモータ
13 ティース
17 コイル
59 水抜き孔(第二水抜き孔)
60 ロータヨーク
61 周壁
62 ネオジマグネット(永久磁石)
62a 露出面
68 水抜き孔(第一水抜き孔)
69 マグネットカバー(カバー)
73 内フランジ部
105 防錆被膜
107 開口部
K,K’ 空隙
M 電動モータ
R ロータ
S ステータ
Z 充填剤
1
60
62a Exposed
69 Magnet cover (cover)
73
Claims (4)
前記ステータに対して回転自在に設けられたロータとを備え、
前記ロータは、
前記ステータをその前面から覆う有底筒状のロータヨークとこのロータヨークの内周面に配置された複数の永久磁石とを有し、
前記ロータヨークに前記永久磁石の露出面を被覆するカバーを設け、
各永久磁石同士の間、および各永久磁石と前記カバーとの間に形成される空隙に充填剤を充填した電動モータであって、
前記ロータヨークの底壁に、前記ロータヨークの内部に浸水した水を排出するための第一水抜き孔を形成し、この第一水抜き孔を前記充填剤の注入口として設定したことを特徴とする電動モータ。 A stator having a plurality of teeth for winding a coil;
A rotor provided rotatably with respect to the stator,
The rotor is
A bottomed cylindrical rotor yoke that covers the stator from its front surface, and a plurality of permanent magnets disposed on the inner peripheral surface of the rotor yoke;
A cover for covering the exposed surface of the permanent magnet is provided on the rotor yoke,
An electric motor in which a filler is filled in a gap formed between each permanent magnet and between each permanent magnet and the cover,
A first drain hole for discharging water immersed in the rotor yoke is formed in the bottom wall of the rotor yoke, and the first drain hole is set as an inlet for the filler. Electric motor.
前記ロータヨークの第一水抜き孔と前記開口部とを前記充填剤の注入口として設定したことを特徴とする請求項1に記載の電動モータ。 The cover is formed so that an opening is provided between the cover and the inner peripheral surface of the rotor yoke on the bottom wall side of the rotor yoke of the cover.
The electric motor according to claim 1, wherein the first drain hole and the opening of the rotor yoke are set as an inlet for the filler.
前記内フランジ部の曲折部近傍であって前記ロータヨークの第一水抜き孔に対応する部位に第二水抜き孔を形成したことを特徴とする請求項1に記載の電動モータ。 An opening flange of the cover is provided with an inner flange portion that bends and extends radially inward,
2. The electric motor according to claim 1, wherein a second drain hole is formed in a portion near the bent portion of the inner flange portion and corresponding to the first drain hole of the rotor yoke.
前記永久磁石の露出面に、防錆処理のためのコーティングを施したことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の電動モータ。
The permanent magnet is a rare earth magnet,
The electric motor according to claim 1, wherein a coating for rust prevention treatment is applied to an exposed surface of the permanent magnet.
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