JP2012120248A - 電動機及び送風機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】モールド固定子10と、回転子20と、モールド固定子10の軸方向一端部に取り付けられるブラケット30とを備える電動機100であって、モールド固定子10は、固定子鉄心41に絶縁部43を介してコイル42が巻回された固定子40をモールド樹脂で成形したものであり、回転子20は、モールド固定子10の内側に配置され、回転子20のマグネット及びシャフト23が樹脂部24により一体化されたものであり、ブラケット30に設けられてシャフト23を支持し、回転体と動圧軸受部を構成するハウジングとを有する第1のすべり軸受21bと、モールド固定子10の軸受け支持部に設けられてシャフト23との間に摺動部を形成する筒形状の第2のすべり軸受21aと、を備えたものである。
【選択図】図1
Description
モールド固定子は、固定子鉄心に絶縁部を介してコイルが巻回された固定子をモールド樹脂で成形したものであり、
回転子は、モールド固定子の内側に配置され、回転子のマグネット及びシャフトが樹脂部により一体化されたものであり、
ブラケットに設けられてシャフトを支持し、回転体と動圧軸受部を構成するハウジングとを有する第1のすべり軸受と、
モールド固定子の軸受け支持部に設けられてシャフトとの間に摺動部を形成する筒形状の第2のすべり軸受と、を備えたものである。
以下、この発明の実施の形態1について、図面を参照しながら説明する。図1は実施の形態1を示す図で、電動機100の断面図である。図1に示す電動機100は、モールド固定子10と、回転子20(電動機の回転子と定義する)と、モールド固定子10の軸方向一端部に取り付けられる金属製のブラケット30とを備える。電動機100は、例えば、回転子20に永久磁石を有し、インバータで駆動されるブラシレスDCモータである。尚、図1には、モールド固定子10、回転子20を構成する各要素に符号を付しているが、ここでは説明しない。それらの符号については、後述する。
(1)モールド固定子10;
(2)第2のすべり軸受21a;
(3)回転子20;
(4)第1のすべり軸受21b;
(5)ブラケット30。
本実施の形態は、軸受に、第2のすべり軸受21aと第1のすべり軸受21bとを用いる点に特徴がある。軸受に、転がり軸受に代えてすべり軸受を用いることにより、軸電流に起因する電食の発生を抑制するものである。
(1)厚さが0.1〜0.7mm程度の電磁鋼板が帯状に打ち抜かれ、かしめ、溶接、接着等で積層された帯状の固定子鉄心41を製作する。帯状の固定子鉄心41は、複数個のティース(図示せず)を備える。後述する集中巻のコイル42が施されている内側がティースである。図6ではティースは見えていない。
(2)ティースには、絶縁部43が施される。絶縁部43は、例えば、PBT(ポリブチレンテレフタレート)等の熱可塑性樹脂を用いて、固定子鉄心41と一体に又は別体で成形される。
(3)絶縁部43が施されたティースに集中巻のコイル42が巻回される。複数個の集中巻のコイル42を接続して、例えば、三相のシングルY結線の巻線を形成する。但し、分布巻でもよい。
(4)三相のシングルY結線(スター結線)であるので、絶縁部43の結線側には、各相(U相、V相、W相)のコイル42が接続される端子44(電源が供給される電源端子44a及び中性点端子44b)が組付けられる。電源端子44aは3個、中性点端子44bは3個である。
(5)基板45が結線側の絶縁部43(端子44が組付けられる側)に取り付けられる。リード線47を口出しするリード線口出し部品46が組付けられた基板45を絶縁部43に組付け、固定子40となる。固定子鉄心41に形成された絶縁部43の面取りされた角柱48(図5では見えていないが、本体部は角柱である)が、基板45が備える角柱挿入穴(図示せず)に挿入されることにより、回転方向の位置決めがなされ、且つ絶縁部43の基板設置面(図示せず)に基板45が設置されることにより軸方向の位置が決められる。また、基板45より突出する角柱48を熱溶着することで基板45と絶縁部43が固定され、且つ、固定子40が備える端子44の基板45より突出した部分を半田付けすることにより電気的にも接合される。基板45には、電動機100(例えば、ブラシレスDCモータ)を駆動するIC49a(駆動素子)、回転子20の位置を検出するホールIC49b(位置検出素子:図1、図5参照)等が実装されている。IC49aやホールIC49b等を電子部品と定義する。
(1)回転体21b−1;
(2)外側ハウジング21b−2;
(3)内側ハウジング21b−3;
(4)スラスト動圧軸受部21b−4(動圧軸受部);
(5)ラジアル動圧軸受部21b−5(動圧軸受部);
(6)内周部21b−6。
(1)位置検出用樹脂マグネット25及び回転子の樹脂マグネット22の成形、脱磁。シャフト23の加工を行う(ステップ1)。
(2)位置検出用樹脂マグネット25を段差25bを有する端部を下にして下型にセットし、下型に設けられた内径押え部に位置検出用樹脂マグネット25の内径を保持させる(ステップ2)。
(3)回転子の樹脂マグネット22の位置決め用突起22cを下型に設けられた位置決め用突起挿入部に嵌め合わせて下型にセットする(ステップ3)。
(4)挿入したシャフト23を下型にセットし、回転子の樹脂マグネット22の切欠き22aを、上型の切欠き押さえ部で押し当てるように型締めする(ステップ4)。
(5)樹脂(樹脂部24)成形する(ステップ5)。回転子の樹脂マグネット22、位置検出用樹脂マグネット25及びシャフト23を樹脂部24により一体に成形する。
(6)位置検出用樹脂マグネット25及び回転子の樹脂マグネット22の着磁を行う(ステップ6)。
(1)モールド固定子10を製造する。併せて、第1のすべり軸受21b、第2のすべり軸受21aを製造する。併せて、ブラケット30を製造する。併せて、回転子20を製造する(ステップ10)。
(2)第1のすべり軸受21bをモールド固定子10に圧入する。併せて、第2のすべり軸受21aをブラケット30に圧入する(ステップ11)。
(3)回転子20にブラケット30を圧入する(ステップ12)。
(4)モールド固定子10に回転子20を挿入し、ブラケット30を圧入する(ステップ12)。
Claims (8)
- モールド固定子と、回転子と、前記モールド固定子の軸方向一端部に取り付けられるブラケットとを備える電動機であって、
前記モールド固定子は、固定子鉄心に絶縁部を介してコイルが巻回された固定子をモールド樹脂で成形したものであり、
前記回転子は、前記モールド固定子の内側に配置され、回転子のマグネット及びシャフトが樹脂部により一体化されたものであり、
前記ブラケットに設けられて前記シャフトを支持し、回転体と動圧軸受部を構成するハウジングとを有する第1のすべり軸受と、
前記モールド固定子の軸受け支持部に設けられて前記シャフトとの間に摺動部を形成する筒形状の第2のすべり軸受と、を備えたことを特徴とする電動機。 - 前記第1のすべり軸受及び前記第2のすべり軸受の内径及び外径寸法は、ボールベアリングの呼び番号にて規定される値と略一致することを特徴とする請求項1記載の電動機。
- 当該電動機は設置方向が、シャフト水平方向の片軸型であり、前記第1のすべり軸受は反負荷側、前記第2のすべり軸受は負荷側に装着されることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の電動機。
- 当該電動機は商用周波数よりも高いキャリア周波数でスイッチングするPWM(Pulse Width Modulation)インバータにて駆動されることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の電動機。
- 前記PWMインバータは、当該電動機に内蔵されていることを特徴とする請求項4記載の電動機。
- 前記PWMインバータは、前記シャフトと前記コイル間の浮遊容量を増加する位置に配置されることを特徴とする請求項5記載の電動機。
- 請求項1乃至6のいずれかに記載の電動機を備えた送風機であって、羽根は貫流ファンであることを特徴とする送風機。
- 請求項1に記載の電動機を備えた送風機であって、前記シャフトは両軸型であり、羽根は流体の吸い込み面が軸方向であって向きが対向している2つ以上のシロッコファンで構成されていることを特徴とする送風機。
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