JP2012095405A - 電動モータのロータ - Google Patents
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Abstract
【課題】大型・重量化を回避しつつ、長期に亙って安定的に回転バランスを維持することのできる電動モータのロータを提供する。
【解決手段】ロータヨーク28の周壁部29に径方向外側に張り出すフランジ33を設け、そのフランジ33に円周方向に沿って複数の調整孔50を形成する。ロータヨーク28の円周上の相対的に重量の軽い部分の調整孔50にパテ51を取り付ける。
【選択図】図3
【解決手段】ロータヨーク28の周壁部29に径方向外側に張り出すフランジ33を設け、そのフランジ33に円周方向に沿って複数の調整孔50を形成する。ロータヨーク28の円周上の相対的に重量の軽い部分の調整孔50にパテ51を取り付ける。
【選択図】図3
Description
この発明は、自動車のラジエータ冷却ファン等に用いられる電動モータのロータに関するものである。
自動車のラジエータ冷却ファンに用いられる電動モータとして、アウタロータ型のブラシレスモータが用いられることがある。
この電動モータは、ステータ支持部材であるブラケットに、励磁用の複数のコイルを巻回したステータが取り付けられ、そのステータの外周側に、内周面に複数のマグネットを取り付けた有底円筒状のロータが回転可能に配置され、各コイルにタイミングをずらして電流を流すことによってロータを回転させるようになっている。また、ロータの底壁部の軸心には回転軸が一体に取り付けられ、その回転軸がブラケットに軸受を介して回転自在に支持されている。
この電動モータは、ステータ支持部材であるブラケットに、励磁用の複数のコイルを巻回したステータが取り付けられ、そのステータの外周側に、内周面に複数のマグネットを取り付けた有底円筒状のロータが回転可能に配置され、各コイルにタイミングをずらして電流を流すことによってロータを回転させるようになっている。また、ロータの底壁部の軸心には回転軸が一体に取り付けられ、その回転軸がブラケットに軸受を介して回転自在に支持されている。
この種の電動モータは、ロータがステータの外側に配置されることから、ロータの外径が大きくなる傾向にあり、作動中の回転を安定させるためにはロータの重量バランスを円周方向で均一にすることが重要となる。
これに対処する電動モータのロータとして、ロータの有底円筒状のロータヨークの内周面にパテ等のバランスウェイトを適宜貼り付けるようにしたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
これに対処する電動モータのロータとして、ロータの有底円筒状のロータヨークの内周面にパテ等のバランスウェイトを適宜貼り付けるようにしたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
しかし、この従来の電動モータのロータは、凹凸の少ないロータヨークの内周面にパテ等のバランスウェイトを貼り付けるものであるため、経時使用によってバランスウェイトが剥離することが懸念され、また、バランスウェイトがロータヨークの内周面に盛り上がって取り付けられることから、バランスウェイトと周囲の固定部材との干渉を回避するために、ロータヨークの外径を予め大きく設計せざるを得ない。
そこでこの発明は、大型・重量化を回避しつつ、長期に亙って安定的に回転バランスを維持することのできる電動モータのロータを提供しようとするものである。
この発明に係る電動モータのロータでは、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
請求項1に係る発明は、ステータの外側に回転自在に配置され、有底円筒状に形成されたロータヨークの内周面にマグネットが取り付けられた電動モータのロータにおいて、前記ロータヨークの回転中心回りの円周上に、バランスウェイトを取り付け可能な複数の調整孔が設けられていることを特徴とするものである。
この発明の場合、ロータの回転バランスを調整するときには、回転中心回りで相対的に重量の軽い部分の調整孔にバランスウェイトを適宜取り付ける。
請求項1に係る発明は、ステータの外側に回転自在に配置され、有底円筒状に形成されたロータヨークの内周面にマグネットが取り付けられた電動モータのロータにおいて、前記ロータヨークの回転中心回りの円周上に、バランスウェイトを取り付け可能な複数の調整孔が設けられていることを特徴とするものである。
この発明の場合、ロータの回転バランスを調整するときには、回転中心回りで相対的に重量の軽い部分の調整孔にバランスウェイトを適宜取り付ける。
請求項2に係る発明は、請求項1に係る電動モータのロータにおいて、前記ロータヨークの周壁の開口側の縁部には、径方向外側に張り出すフランジが設けられ、当該フランジに前記複数の調整孔が設けられていることを特徴とするものである。
請求項1に係る発明によれば、ロータヨークの回転中心回りの円周上に複数の調整孔が形成され、ロータ上の相対的に重量の軽い部分の調整孔にバランスウェイトを適宜取り付けてロータの回転バランスを調整する構造とされているため、調整孔によってバランスウェイトの盛り上がりと全体重量の増加を抑制しつつ、調整孔の孔縁でバランスウェイトを係止することでバランスウェイトの脱落を防止することができる。したがって、この発明によれば、大型化や重量増加を招くことなく、長期に亙って回転バランスを安定的に維持することができる。
請求項2に係る発明によれば、ロータヨークの周壁の開口側の縁部から径方向外側に張り出したフランジに複数の調整孔が形成され、ロータ上の相対的に重量の軽い部分の調整孔にバランスウェイトを適宜取り付けてロータの回転バランスを調整する構造とされているため、回転中心から大きく離間した部位において、少量のバランスウェイトの付加のみによって効率良く回転バランスを調整することができる。
次に、この発明の一実施形態を図1〜図3に基づいて説明する。
図1は、車両用電動ファン1(以下、「電動ファン1」と呼ぶ。)を鉛直方向に沿って切った断面図である。なお、図中矢印Fは、車両の前方側を指している。以下の説明においては、矢印Fの指す方向を「前」、矢印Fの指す方向と逆の方向を「後」と呼ぶものとする。
この電動ファン1は、車両のラジエータ冷却用として用いられ、図示しないラジエータの前方側に設置される。この電動ファン1は、駆動部である電動モータ2と、電動モータ2によって回転駆動されるファン本体3とを備えている。
図1は、車両用電動ファン1(以下、「電動ファン1」と呼ぶ。)を鉛直方向に沿って切った断面図である。なお、図中矢印Fは、車両の前方側を指している。以下の説明においては、矢印Fの指す方向を「前」、矢印Fの指す方向と逆の方向を「後」と呼ぶものとする。
この電動ファン1は、車両のラジエータ冷却用として用いられ、図示しないラジエータの前方側に設置される。この電動ファン1は、駆動部である電動モータ2と、電動モータ2によって回転駆動されるファン本体3とを備えている。
電動モータ2は、アウタロータ型のブラシレスモータによって構成され、励磁用の複数のコイル10が巻回されたステータ11と、ステータ11を支持するブラケット12(ステータ支持部材)と、ブラケット12に回転自在に支持される回転軸13と、この回転軸13に一体回転可能に結合されたロータ14と、ロータ14の回転をフィードバックしてコイル10の通電を制御する制御ユニット15と、を備えている。
ブラケット12は、全体が略円盤状に形成され、その外周縁部に締結部である複数の固定アーム12aが延設されている。固定アーム12aは、ファン本体3の周囲を取り囲んで送風を案内するファンシュラウド16に締結固定され、ファンシュラウド16は、ラジエータの前方側に固定設置されるようになっている。
また、ブラケット12の前面側の中央には円筒状のボス部12bが突設されており、そのボス部12bには、外周側でステータ11を固定する略円筒状のステータ固定パイプ17が取り付けられている。
また、ブラケット12の前面側の中央には円筒状のボス部12bが突設されており、そのボス部12bには、外周側でステータ11を固定する略円筒状のステータ固定パイプ17が取り付けられている。
ステータ固定パイプ17は、一端側がボス部12b内に圧入固定され、他端側がボス部12bの前端部から前方に突出している。ステータ固定パイプ17のボス部12bから前方に突出した領域の外周面には、ステータ11のステータコア18が嵌合固定されている。ステータコア18には、放射方向に突出する複数のティース18aが設けられ、その各ティース18aに絶縁部材であるインシュレータ19を介して前記コイル10が巻回されている。
また、ブラケット12の前面側の外周縁には、略円筒状の水浸入規制壁25がボス部12bと同軸に形成されている。さらに、ブラケット12の前面には、水浸入規制壁25よりも小径の2つの円筒壁26,27がボス部12bと同軸に形成されている。円筒壁26,27は、水浸入規制壁25と同様に、ブラケット12の上部外周側から、電気接点や制御ユニット15の配置されている中心側に流入しようとする水滴をこれらの外周面に沿わせて下方に滴下させる。
回転軸13は、車体前後方向に沿うように略水平に延出し、一対の軸受20A,20Bを介してブラケット12のボス部12bとステータ固定パイプ17とに回転自在に支持されている。回転軸13の後端部は軸受20Aから後方側に突出し、その突出端に回転検出用のセンサリング21が取り付けられている。このセンサリング21を用いて検出された回転軸13の回転は、ロータ14の回転情報として制御ユニット15に出力される。一方、回転軸13の前端部は軸受20Bから前方側に突出し、その突出部分にロータ14とファン本体3とが取り付けられるようになっている。
具体的には、回転軸13の前部側の突出領域には、軸受20Bに隣接してロータ支持部22が拡径して形成されるとともに、そのロータ支持部22に隣接してロータ支持部22よりも小径のファン固定部23が形成されている。そして、回転軸13のファン固定部23よりも先端側にはファン固定部23よりも小径の雄ねじ部24が形成されている。
具体的には、回転軸13の前部側の突出領域には、軸受20Bに隣接してロータ支持部22が拡径して形成されるとともに、そのロータ支持部22に隣接してロータ支持部22よりも小径のファン固定部23が形成されている。そして、回転軸13のファン固定部23よりも先端側にはファン固定部23よりも小径の雄ねじ部24が形成されている。
ロータ14は、有底円筒状のロータヨーク28の周壁部29の内面に複数のマグネット30…が円周方向に沿って取り付けられている。また、ロータヨーク28の底壁部31の中央には、周壁部29と同側に突出するボス部32が形成され、そのボス部32が回転軸13のロータ支持部22の外周に圧入固定されている。なお、ロータ14は、周壁部29に設置されたマグネット30がステータ11の外周面に対峙し、底壁部31がステータ11の前面側を覆うように回転軸13に組み付けられている。
また、ロータヨーク28の周壁部29の開口側(後端側)の縁部には径方向外側に屈曲したフランジ33が突設されている。このフランジ33を含むロータヨーク28の開口側の縁部は、ロータ14が回転軸13と軸受20A,20Bを介してブラケット12に組み付けられた状態において、ブラケット12の水浸入規制壁25と円筒壁26の間のスペースに配置され、水浸入規制壁25と円筒壁26に対して軸方向で所定量オーバーラップするようになっている。なお、フランジ33は、ロータヨーク28の周壁部29の外周面に滴下した水滴が、周壁部29の開口側に流れ込むのを規制する規制壁として機能するとともに、ロータヨーク28の補強部としても機能する。
また、ロータヨーク28の周壁部29の開口側(後端側)の縁部には径方向外側に屈曲したフランジ33が突設されている。このフランジ33を含むロータヨーク28の開口側の縁部は、ロータ14が回転軸13と軸受20A,20Bを介してブラケット12に組み付けられた状態において、ブラケット12の水浸入規制壁25と円筒壁26の間のスペースに配置され、水浸入規制壁25と円筒壁26に対して軸方向で所定量オーバーラップするようになっている。なお、フランジ33は、ロータヨーク28の周壁部29の外周面に滴下した水滴が、周壁部29の開口側に流れ込むのを規制する規制壁として機能するとともに、ロータヨーク28の補強部としても機能する。
一方、ファン本体3は、有底円筒状のファンボス34と、ファンボス34の外周面から径方向外側に突出する複数の送風ブレード35と、を備えている。このファンボス34と送風ブレード35は樹脂によって一体に形成されている。ファンボス34の底壁の中央には、開口36が形成されるとともに、その開口36を閉塞するように別体の金属プレート37が後面側から取り付けられている。この金属プレート37は、ファン本体3を回転軸13に直接固定するための軸固定部を構成するものであり、その中央部には、回転軸13のファン固定部23が嵌入される嵌合孔38が形成されている。ファン本体3は、金属プレート37が座金39とともに回転軸13のファン固定部23に嵌合され、金属プレート37から突出した回転軸13の雄ねじ部24にナット40を締め込むことによって回転軸13に一体に結合されている。また、金属プレート37とともにファン固定部23に嵌合された座金39は、回転軸13上のファン固定部23よりも大径のロータ支軸部22の近傍部に当接し、それにより、ロータ14の底壁部31と金属プレート37の間に軸方向に離間するスペースSが確保されている。
図2,図3は、ロータ14をロータヨーク28の底壁部31側から見た斜視図である。
図2に示すように、ロータヨーク28の開口側のフランジ33には、複数の調整孔50…が円周方向に沿って等間隔に形成されている。調整孔50…は、ロータ14の回転バランスを最終調整する際に用いる孔であり、ロータ14の回転中心を中心とする円周に沿って配置されている。ます、各調整孔50は、円周方向の長さが長い長孔状に形成されている。
ロータ14の回転バランスを最終調整する場合には、ロータ14の回転中心回りで相対的に重量の軽い部分を調べ、その軽い部分の調整孔50に、図3に示すように、バランスウェイトであるパテ51を取り付ける。パテ51は、取り付ける調整孔50の内部に充填し、調整孔50の前後にはみ出た部分を押し潰して、フランジ33の前後面の調整孔50の孔縁部分に固着する。
図2に示すように、ロータヨーク28の開口側のフランジ33には、複数の調整孔50…が円周方向に沿って等間隔に形成されている。調整孔50…は、ロータ14の回転バランスを最終調整する際に用いる孔であり、ロータ14の回転中心を中心とする円周に沿って配置されている。ます、各調整孔50は、円周方向の長さが長い長孔状に形成されている。
ロータ14の回転バランスを最終調整する場合には、ロータ14の回転中心回りで相対的に重量の軽い部分を調べ、その軽い部分の調整孔50に、図3に示すように、バランスウェイトであるパテ51を取り付ける。パテ51は、取り付ける調整孔50の内部に充填し、調整孔50の前後にはみ出た部分を押し潰して、フランジ33の前後面の調整孔50の孔縁部分に固着する。
以上の構成において、電動モータ2のコイル10に通電が行われると、ステータ11とロータ14の間に回転力が発生し、ファン本体3がロータ14と一体となって回転してラジエータに冷却風を供給するようになる。このとき、ロータ14は、フランジ33上の任意の調整孔50にパテ51を取り付けて回転方向の重量バランスが調整されているため、回転軸13を中心としてバランス良く回転することになる。
この電動モータ2で採用されるロータ14は、ロータヨーク28の回転中心回りの円周上に複数の調整孔50…が等間隔に形成され、ロータ14の外周上の相対的に重量の軽い部分の調整孔50にパテ51が取り付けられることで回転バランスが調整されているため、ロータ14上の平坦面にパテ51を取り付ける場合に比較して、パテ51の盛り上がりや、全体重量の増加を抑えることができるうえ、調整孔50に充填したパテ51のはみ出し部分を調整孔50の縁部に係止させることで、パテ51の脱落を確実に防止することができる。
したがって、このロータ14を採用することにより、電動モータ2全体の大型・重量化を回避しつつ、長期に亙ってロータ14の回転バランスを良好に維持することができる。
したがって、このロータ14を採用することにより、電動モータ2全体の大型・重量化を回避しつつ、長期に亙ってロータ14の回転バランスを良好に維持することができる。
また、この実施形態のロータ14は、バランス調整用の複数の調整孔50…がロータヨーク28の周壁部29から径方向外側に張り出したフランジ33に設けられているため、ロータ14の回転中心から大きく離間した部位において、少量のパテ51の付加のみで効率良く回転バランスを調整することができる。
したがって、このロータ14を採用することにより、重量増加を最小限に抑えることができる。
また、このロータ14では、取り付けたパテ51がロータヨーク28の周壁部29の内周側に膨出することがないため、電動モータ2の作動時にパテ51がロータ14の内周側でステータ11や他の固定部品と干渉する心配がないという利点もある。
したがって、このロータ14を採用することにより、重量増加を最小限に抑えることができる。
また、このロータ14では、取り付けたパテ51がロータヨーク28の周壁部29の内周側に膨出することがないため、電動モータ2の作動時にパテ51がロータ14の内周側でステータ11や他の固定部品と干渉する心配がないという利点もある。
図4,図5は、この発明の他の実施形態のロータ14を示す斜視図である。
この実施形態のロータ14は、バランス調整用の調整孔50…の形成される部位が異なるだけて、他の部位の構成や適用される電動モータの構成等は上記の実施形態と同様となっている。このため、上記の実施形態と同一部分には同一符号を付し、重複する説明は省略するものとする。
この実施形態のロータ14は、複数の調整孔50…がロータヨーク28の周壁部29の開口側の端部の近傍に形成されている。調整孔50…は、ロータ14の回転中心を中心とする円周に沿って形成されている。
そして、ロータ14の回転バランスを最終調整する場合には、ロータ14の回転中心回りで相対的に重量の軽い部分を調べ、その軽い部分の調整孔50に、図5に示すようにパテ51を取り付ける。この場合も、パテ51は、調整孔50の内部に充填し、調整孔50の前後にはみ出た部分を押し潰して、周壁部29の内外の調整孔50の孔縁部分に固着する。
この実施形態のロータ14は、バランス調整用の調整孔50…の形成される部位が異なるだけて、他の部位の構成や適用される電動モータの構成等は上記の実施形態と同様となっている。このため、上記の実施形態と同一部分には同一符号を付し、重複する説明は省略するものとする。
この実施形態のロータ14は、複数の調整孔50…がロータヨーク28の周壁部29の開口側の端部の近傍に形成されている。調整孔50…は、ロータ14の回転中心を中心とする円周に沿って形成されている。
そして、ロータ14の回転バランスを最終調整する場合には、ロータ14の回転中心回りで相対的に重量の軽い部分を調べ、その軽い部分の調整孔50に、図5に示すようにパテ51を取り付ける。この場合も、パテ51は、調整孔50の内部に充填し、調整孔50の前後にはみ出た部分を押し潰して、周壁部29の内外の調整孔50の孔縁部分に固着する。
この実施形態の場合も、パテ51の盛り上がりや、全体重量の増加を抑えつつ、調整孔50に充填したパテ51のはみ出し部分を調整孔50の縁部に係止させることで、パテ51の脱落を確実に防止することができる。
また、この実施形態の場合、フランジ33に調整孔50を形成しないため、フランジ33の径方向外側への張り出し量を小さく抑え、電動モータ2の小型化を図ることができるという利点がある。
また、この実施形態の場合、フランジ33に調整孔50を形成しないため、フランジ33の径方向外側への張り出し量を小さく抑え、電動モータ2の小型化を図ることができるという利点がある。
なお、この発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。
2…電動モータ
11…ステータ
14…ロータ
28…ロータヨーク
30…マグネット
33…フランジ
50…調整孔
51…パテ(バランスウェイト)
11…ステータ
14…ロータ
28…ロータヨーク
30…マグネット
33…フランジ
50…調整孔
51…パテ(バランスウェイト)
Claims (2)
- ステータの外側に回転自在に配置され、有底円筒状に形成されたロータヨークの内周面にマグネットが取り付けられた電動モータのロータにおいて、
前記ロータヨークの回転中心回りの円周上に、バランスウェイトを取り付け可能な複数の調整孔が設けられていることを特徴とする電動モータのロータ。 - 前記ロータヨークの周壁の開口側の縁部には、径方向外側に張り出すフランジが設けられ、当該フランジに前記複数の調整孔が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の電動モータのロータ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010239056A JP2012095405A (ja) | 2010-10-25 | 2010-10-25 | 電動モータのロータ |
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ID=46388150
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JP (1) | JP2012095405A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018068018A (ja) * | 2016-10-19 | 2018-04-26 | ブイテックインターナショナル株式会社 | コアレス回転電気機械 |
WO2018235691A1 (ja) * | 2017-06-20 | 2018-12-27 | 株式会社小糸製作所 | ランプユニット |
JP2019003909A (ja) * | 2017-06-20 | 2019-01-10 | 株式会社小糸製作所 | ランプユニット |
-
2010
- 2010-10-25 JP JP2010239056A patent/JP2012095405A/ja active Pending
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WO2018235691A1 (ja) * | 2017-06-20 | 2018-12-27 | 株式会社小糸製作所 | ランプユニット |
JP2019003909A (ja) * | 2017-06-20 | 2019-01-10 | 株式会社小糸製作所 | ランプユニット |
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