JP2013074660A - Brushless motor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、高効率かつ低振動、低騒音なブラシレスモータ、及びこれを搭載した高効率かつ低振動、低騒音な家電用機器、例えば、密閉型圧縮機、冷凍機器（ 冷蔵庫、冷凍庫、製氷機、ショーケース、自販機） 、空気調和機（ エアーコンディショナー、除湿機） 、洗濯機（縦型洗濯機、ドラム式洗濯機）、若しくはカーアクチュエータ及びこれを登載した自動車等に関するものである。 The present invention relates to a brushless motor with high efficiency, low vibration and low noise, and high efficiency, low vibration and low noise household appliances equipped with the same, such as hermetic compressors, refrigeration equipment (refrigerators, freezers, ice makers) , Showcases, vending machines), air conditioners (air conditioners, dehumidifiers), washing machines (vertical washing machines, drum type washing machines), car actuators, and automobiles on which these are mounted.
従来、一般に家電用機器に使用されるブラシレスモータは、図８に示すようにステータ３０とロータ４０とから構成されている。前記ステータ３０は、ステータコア３１と巻線絶縁物３４と３相巻線３５から成り、前記ステータコア３１は図９に示すように、環状のヨーク３２とヨークの内周部に配置された複数のティース３３とから構成されている。前記ティース３３には、前記巻線絶縁物３４を介して前記３相巻線３５が巻回されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a brushless motor generally used in home appliances is composed of a stator 30 and a rotor 40 as shown in FIG. The stator 30 includes a stator core 31, a winding insulator 34, and a three-phase winding 35. The stator core 31 includes an annular yoke 32 and a plurality of teeth disposed on the inner peripheral portion of the yoke, as shown in FIG. 33. The three-phase winding 35 is wound around the tooth 33 via the winding insulator 34.
前記ロータ４０は図８に示すようにロータコア４１と磁石４２とシャフト穴４３とで構成され、前記シャフト穴４３にシャフト（図示せず）を挿入することによって、前記ステータ３０の内周に僅かな空隙を介して対向しながら回転自在に保持されている。前記ロータコア４１は図１０に示すように、磁石穴４４と前記シャフト穴４３を有し、前記磁石穴４４に前記磁石４２を挿入することで前記ロータ４０を構成している。 As shown in FIG. 8, the rotor 40 is composed of a rotor core 41, a magnet 42, and a shaft hole 43. A shaft (not shown) is inserted into the shaft hole 43, so that the rotor 30 has a slight inner circumference. It is rotatably held while facing through the gap. As shown in FIG. 10, the rotor core 41 has a magnet hole 44 and the shaft hole 43, and the rotor 42 is configured by inserting the magnet 42 into the magnet hole 44.
また、図１１に示すように、前記ロータ４０の軸方向両側端面には、前記磁石４２が軸方向に飛び出しことを防止するための端版４５が配設されている（例えば、特許文献１または特許文献２参照）。 Further, as shown in FIG. 11, end plates 45 for preventing the magnet 42 from protruding in the axial direction are disposed on both end surfaces in the axial direction of the rotor 40 (for example, Patent Document 1 or Patent Document 2).
このような従来のブラシレスモータにおいては、前記ロータ４０が回転した際の磁石４２による遠心力を図１０に示したブリッジ４６で全て受けることとなるため、前記ブリッジ４６の幅寸法を大きくすることによって、十分な強度を確保している。 In such a conventional brushless motor, since the centrifugal force generated by the magnet 42 when the rotor 40 rotates is all received by the bridge 46 shown in FIG. 10, the width of the bridge 46 is increased. Ensuring sufficient strength.
しかしながら、前記従来のブラシレスモータにおいては、前記ブリッジ４６の幅寸法を大きくすることによって、前記磁石４２が発生する磁束が前記ブリッジ４６に鎖交しやすくなり、その結果、前記ステータ３０に鎖交する磁束が減少し、モータのトルク低下や効率低下が発生するという課題がある。 However, in the conventional brushless motor, by increasing the width of the bridge 46, the magnetic flux generated by the magnet 42 is easily linked to the bridge 46, and as a result, linked to the stator 30. There is a problem that the magnetic flux is reduced, and the motor torque and efficiency are reduced.
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、前記ブリッジ４６の幅寸法を小さくしても十分な強度を有することで、モータのトルク低下や効率低下が生じない家電機器用ブラシレスモータを提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and has a sufficient strength even when the width of the bridge 46 is reduced, so that the motor torque does not decrease and the efficiency does not decrease. An object of the present invention is to provide a brushless motor.
本発明は、ステータの内周に僅かな空隙を介して対向し、回転自在に保持され、ロータコア内部に磁石を設けてなるロータにおいて、前記ロータコアの前記磁石より外周側に位
置する部分に前記ロータコアを軸方向に貫通する貫通穴を有し、前記貫通穴が複数の前記磁石それぞれに対して配設された上に、少なくとも前記ロータコアと前記磁石が樹脂材料によってモールド成形されていることを特徴とする。
The present invention relates to a rotor that is opposed to the inner periphery of the stator via a slight gap and is rotatably supported, and a magnet is provided inside the rotor core, and the rotor core is positioned on the outer periphery of the rotor core. A through hole penetrating in the axial direction, wherein the through hole is provided for each of the plurality of magnets, and at least the rotor core and the magnet are molded by a resin material. To do.
このような構成により、前記ロータが回転した際に前記磁石が発生する遠心力を、前記ロータコアのブリッジだけでなく、前記貫通穴に充填された前記樹脂材料によっても受けることができるため、前記ブリッジの強度を下げる、即ち、前記ブリッジの幅寸法と小さくして前記磁石が発生する磁束の漏れを抑制することが可能となり、効率の高いブラシレスモータが提供される。 With such a configuration, the centrifugal force generated by the magnet when the rotor rotates can be received not only by the bridge of the rotor core but also by the resin material filled in the through hole. Thus, it is possible to suppress leakage of magnetic flux generated by the magnet by reducing the width of the bridge and reducing the width of the bridge, thereby providing a highly efficient brushless motor.
また、前記貫通穴を略径方向に長細形状とし、更には１つの磁石に対して複数個配設したり、長細形状の前記貫通穴を略平行となるように配設することも可能である。 In addition, the through hole may be formed in an elongated shape in a substantially radial direction, and a plurality of the through holes may be disposed with respect to one magnet, or the elongated through holes may be disposed substantially in parallel. It is.
このような構成により、特に高速回転が要求される用途において、ブラシレスモータを弱め界磁制御することが必要な場合において、前記ステータと前記ロータ間の空隙における磁束の高調波成分を抑制することが可能となるため、高効率でありながら、低振動、低騒音なブラシレスモータが提供可能である。 With such a configuration, it is possible to suppress the harmonic component of the magnetic flux in the gap between the stator and the rotor when it is necessary to perform field-weakening control of the brushless motor, particularly in applications that require high-speed rotation. Therefore, it is possible to provide a brushless motor with high efficiency and low vibration and low noise.
更には、前記ロータのみならず、前記ステータにおける少なくとも前記ステータコアと前記巻線と前記巻線絶縁物とを樹脂材料によってモールド成形することによって、特に水回り等で使用される場合に高信頼性を確保可能なブラシレスモータを提供可能である。 Furthermore, not only the rotor but also at least the stator core, the windings, and the winding insulators in the stator are molded by a resin material, so that high reliability can be achieved particularly when used around water. A brushless motor that can be secured can be provided.
以上のように本発明によれば、ステータの内周に僅かな空隙を介して対向し、回転自在に保持され、ロータコア内部に磁石を設けてなるロータにおいて、前記ロータコアの前記磁石より外周側に位置する部分に前記ロータコアを軸方向に貫通する貫通穴を有し、前記貫通穴が複数の前記磁石それぞれに対して配設され、更には、１つの前記磁石に対して複数個の前記貫通穴を有していたり、長細形状の前記貫通穴で、かつ略平行となるよう配設することによって、高効率かつ低振動、低騒音なブラシレスモータを提供することを目的とする。 As described above, according to the present invention, in a rotor that is opposed to the inner periphery of the stator via a slight gap and is rotatably held, and a magnet is provided inside the rotor core, the rotor core is disposed on the outer periphery side of the magnet. A through hole that penetrates the rotor core in the axial direction is provided at a position, the through hole is provided for each of the plurality of magnets, and a plurality of the through holes for one magnet. It is an object of the present invention to provide a brushless motor having high efficiency, low vibration, and low noise by having a long through hole and being arranged so as to be substantially parallel.
第１の発明は環状のヨークと前記ヨークの内周部に配置された複数のティースとから成るステータコアの前記ティースに巻線絶縁物を介して３相集中巻線を施してなるステータと、前記ステータの内周に僅かな空隙を介して対向し、回転自在に保持され、ロータコア内部に磁石を設けてなるロータとを有し、前記ロータコアの前記磁石より外周側に位置する部分に前記ロータコアを軸方向に貫通する貫通穴を有し、前記貫通穴が複数の前記磁石それぞれに対して配設され、少なくとも前記ロータコアと前記磁石は、樹脂材料によってモールド成形されていることにより、前記ロータが回転した際に前記磁石が発生する遠心力を、前記ロータコアのブリッジだけでなく、前記貫通穴に充填された前記樹脂材料によっても受けることができるため、前記ブリッジの強度を下げる、即ち、前記ブリッジの幅寸法と小さくして前記磁石が発生する磁束の漏れを抑制することが可能となり、ブラシレスモータの効率を向上することができる。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a stator in which a three-phase concentrated winding is applied to the teeth of a stator core composed of an annular yoke and a plurality of teeth disposed on the inner periphery of the yoke via a winding insulator; The rotor core is opposed to the inner periphery of the stator with a small gap and is rotatably supported, and has a rotor provided with a magnet inside the rotor core, and the rotor core is disposed on the outer periphery of the rotor core. An axially penetrating hole is provided, the through hole is provided for each of the plurality of magnets, and at least the rotor core and the magnet are molded by a resin material, whereby the rotor rotates. The centrifugal force generated by the magnet can be received not only by the bridge of the rotor core but also by the resin material filled in the through hole. Reducing the strength of the bridge, i.e., by reducing the width of the bridge it is possible to suppress the leakage of the magnetic flux the magnet occurs, it is possible to improve the efficiency of the brushless motor.
第２の発明は、特に、第１の発明における貫通穴を、略径方向に長細形状とすることにより、高速回転時にブラシレスモータを弱め界磁制御することが必要な場合において、前記ステータと前記ロータ間の空隙における磁束の高調波成分を抑制することが可能となるため、ブラシレスモータを高効率化すると共に、低振動化、低騒音化することができる。 According to a second aspect of the present invention, in particular, when the through hole in the first aspect of the present invention is elongated in a substantially radial direction, it is necessary to weaken the brushless motor during high-speed rotation and to control the field, the stator and the rotor Since harmonic components of the magnetic flux in the gap between them can be suppressed, the brushless motor can be made highly efficient, and can be reduced in vibration and noise.
第３の発明は、特に、第１または第２の発明の貫通穴を、１つの磁石に対して複数個とすることにより、高速回転時にブラシレスモータを弱め界磁制御することが必要な場合において、前記ステータと前記ロータ間の空隙における磁束の高調波成分を抑制することが可能となるため、ブラシレスモータを高効率化すると共に、低振動化、低騒音化することができる。 According to a third aspect of the present invention, in particular, when it is necessary to weaken the brushless motor during high-speed rotation and control the field by making a plurality of through-holes of the first or second aspect of the present invention per magnet, Since harmonic components of the magnetic flux in the gap between the stator and the rotor can be suppressed, the brushless motor can be improved in efficiency, and can be reduced in vibration and noise.
第４の発明は、特に、第２の発明における貫通穴を、１つの磁石に対して複数個にすると共に、これら複数個の貫通穴が略平行となるように配設することにより、高速回転時にブラシレスモータを弱め界磁制御することが必要な場合において、前記ステータと前記ロータ間の空隙における磁束の高調波成分を抑制することが可能となるため、ブラシレスモータを高効率化すると共に、低振動化、低騒音化することができる。 In the fourth invention, in particular, a plurality of through-holes in the second invention are provided for one magnet, and the plurality of through-holes are arranged so as to be substantially parallel to each other, thereby rotating at high speed. In some cases, when it is necessary to control the field of the brushless motor to weaken it, it is possible to suppress harmonic components of the magnetic flux in the gap between the stator and the rotor. Can be reduced in noise.
第５の発明は、特に、第１〜４のいずれか１つの発明の、少なくともステータコアと巻線と巻線絶縁物を、樹脂材料によってモールド成形することにより、前記巻線への水等の浸入を防止することができるために、信頼性を向上することができる。 The fifth invention, in particular, infiltrates water or the like into the winding by molding at least the stator core, the winding and the winding insulator of the invention according to any one of the first to fourth with a resin material. Therefore, reliability can be improved.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係るブラシレスモータの斜視図であり、本発明のモータはステータ１０とロータ２０とから構成されている。前記ステータ１０は、ステータコア１１と巻線絶縁物１４と３相巻線１５とから成っている。前記ステータコア１１の構成は、従来のブラシレスモータで示した図９と同様であるので、詳細の説明は割愛する。前記ロータ２０はロータコア２１と磁石２２とシャフト穴２３とで構成され、前記シャフト穴２３にシャフト（図示せず）を挿入することによって、前記ステータ１０の内周に僅かな空隙を介して対向しながら回転自在に保持されている。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a perspective view of a brushless motor according to Embodiment 1 of the present invention. The motor of the present invention includes a stator 10 and a rotor 20. The stator 10 includes a stator core 11, a winding insulator 14, and a three-phase winding 15. Since the structure of the stator core 11 is the same as that of FIG. 9 shown for the conventional brushless motor, the detailed description is omitted. The rotor 20 includes a rotor core 21, a magnet 22, and a shaft hole 23. By inserting a shaft (not shown) into the shaft hole 23, the rotor 20 faces the inner periphery of the stator 10 with a slight gap. However, it is held rotatably.
前記ロータコア２１の詳細は、本発明の実施の形態１に係る前記ロータコア２１の概略断面図である図２にて説明する。図２に示すように、磁石穴２４と前記シャフト穴２３を有し、前記磁石穴２４に前記磁石２２を挿入することで前記ロータ２０を構成している。前記磁石穴２４と前記ロータコア２１の外周との間には、ブリッジ２６を有している。更に、前記ロータコア２１において前記磁石２２より外周側に位置するロータコア外周部２
７に前記ロータコア２１を軸方向に貫通する貫通穴２５を有し、前記貫通穴２５は複数の前記磁石２２それぞれに対して配設されている。
Details of the rotor core 21 will be described with reference to FIG. 2, which is a schematic cross-sectional view of the rotor core 21 according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, the rotor 20 is configured by having a magnet hole 24 and the shaft hole 23 and inserting the magnet 22 into the magnet hole 24. A bridge 26 is provided between the magnet hole 24 and the outer periphery of the rotor core 21. Further, the rotor core outer peripheral portion 2 located on the outer peripheral side of the magnet 22 in the rotor core 21.
7 has a through hole 25 penetrating the rotor core 21 in the axial direction, and the through hole 25 is provided for each of the plurality of magnets 22.
図３は、本発明の実施の形態１に係るブラシレスモータにおけるロータの側面図である。図３に示すように、前記磁石２２が挿入された状態で、前記ロータ２０は樹脂モールド材料２８にてモールド成形されている。前記ロータ２０の軸方向両端面に位置する端面部樹脂モールド２８ａ、２８ｂは、少なくとも前記ロータコア２１の前記貫通穴２５及び、前記磁石穴２４にて前記磁石２２が存在していない空隙を通じて結合されている。 FIG. 3 is a side view of the rotor in the brushless motor according to Embodiment 1 of the present invention. As shown in FIG. 3, the rotor 20 is molded with a resin molding material 28 in a state where the magnet 22 is inserted. The end surface resin molds 28a and 28b located at both axial end surfaces of the rotor 20 are coupled through at least the through hole 25 of the rotor core 21 and the gap where the magnet 22 is not present in the magnet hole 24. Yes.
即ち、前記貫通穴２５は前記樹脂モールド材料２８で充填されるため、前記ロータコア外周部２７は、前記貫通穴２５に充填された樹脂モールド材料２８によっても、機械的に保持されることとなる。 That is, since the through hole 25 is filled with the resin mold material 28, the rotor core outer peripheral portion 27 is mechanically held also by the resin mold material 28 filled in the through hole 25.
以上に示した本発明の実施の形態１に係るブラシレスモータにおいては、前記ロータ２０が回転することによって前記磁石２２が発生する遠心力を、前記ブリッジ２６のみならず、前記貫通穴２５に充填された樹脂モールド材料２８によっても保持する構造となるために、前記ブリッジ２６に必要とされる強度を低くすること、即ち、ブリッジ２６の幅寸法を小さくすることが可能となる。 In the brushless motor according to the first embodiment of the present invention described above, not only the bridge 26 but also the through hole 25 is filled with the centrifugal force generated by the magnet 22 as the rotor 20 rotates. Further, since the structure is also held by the resin mold material 28, the strength required for the bridge 26 can be reduced, that is, the width dimension of the bridge 26 can be reduced.
一方、前記ブリッジ２６の幅寸法を小さくすることによって、前記磁石２２が発生する磁束のうち、前記ブリッジ２６に鎖交する磁束が減少して、前記ステータ１０に鎖交する磁束が増加することから、モータのトルク向上、あるいは効率向上を図ることが可能となる。従って、強度等の信頼性、安全低を損なうことなくブラシレスモータ及びブラシレスモータを搭載した機器の効率を向上するために好適であると言える。 On the other hand, by reducing the width dimension of the bridge 26, the magnetic flux interlinked with the bridge 26 among the magnetic flux generated by the magnet 22 decreases and the magnetic flux interlinked with the stator 10 increases. Thus, it is possible to improve motor torque or efficiency. Therefore, it can be said that it is suitable for improving the efficiency of a brushless motor and a device equipped with the brushless motor without impairing reliability such as strength and low safety.
（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２に係るブラシレスモータにおけるロータコアの概略断面図である。尚、ブラシレスモータ及びステータの構成は実施の形態１と同様であるため、これらの詳細な説明は割愛する。
(Embodiment 2)
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a rotor core in a brushless motor according to Embodiment 2 of the present invention. Since the configurations of the brushless motor and the stator are the same as those in the first embodiment, their detailed description is omitted.
図４に示すように、ロータコア２１は磁石穴２４と前記シャフト穴２３を有し、前記磁石穴２４に図１に示した磁石２２を挿入することで図１に示したロータ２０を構成している。前記磁石穴２４と前記ロータコア２１の外周との間には、ブリッジ２６を有している。更に、前記ロータコア２１において前記磁石２２より外周側に位置するロータコア外周部２７に前記ロータコア２１を軸方向に貫通する貫通穴２５を有し、前記貫通穴２５は複数の前記磁石２２それぞれに対して配設されている。また、前記貫通穴２５は、略径方向に細長形状となっている。 4, the rotor core 21 has a magnet hole 24 and the shaft hole 23. By inserting the magnet 22 shown in FIG. 1 into the magnet hole 24, the rotor 20 shown in FIG. Yes. A bridge 26 is provided between the magnet hole 24 and the outer periphery of the rotor core 21. Further, in the rotor core 21, a rotor core outer peripheral portion 27 located on the outer peripheral side of the magnet 22 has a through hole 25 penetrating the rotor core 21 in the axial direction, and the through hole 25 corresponds to each of the plurality of magnets 22. It is arranged. Further, the through hole 25 has an elongated shape in a substantially radial direction.
本発明の実施の形態２に係るブラシレスモータにおいても実施の形態１と同様に、図４に示した前記ロータコア２１を図３に示した樹脂モールド材料２８によってモールド成形する。従って、前記貫通穴２５は前記樹脂モールド材料２８で充填されるため、前記ロータコア外周部２７は、前記貫通穴２５に充填された樹脂モールド材料２８によっても、機械的に保持されることとなる。 Also in the brushless motor according to the second embodiment of the present invention, the rotor core 21 shown in FIG. 4 is molded by the resin molding material 28 shown in FIG. Accordingly, since the through hole 25 is filled with the resin mold material 28, the outer periphery 27 of the rotor core is mechanically held also by the resin mold material 28 filled in the through hole 25.
この時、前記貫通穴２５を略径方向に細長形状とすることで、図４に点線で示すｑ軸磁路における磁束の流れが阻害されることとなる。特にブラシレスモータを高速回転させるために弱め界磁制御を行う場合、図４に示したｑ軸磁路は、リラクタンストルクを発生させる一方で、前記ステータ１０と前記ロータ２０との間に存在する空隙中の磁束に高調波を増大させるために、モータの振動、騒音は高くなる。 At this time, by making the through hole 25 elongated in the substantially radial direction, the flow of magnetic flux in the q-axis magnetic path indicated by the dotted line in FIG. 4 is obstructed. In particular, when performing field-weakening control to rotate the brushless motor at high speed, the q-axis magnetic path shown in FIG. 4 generates reluctance torque, while in the air gap existing between the stator 10 and the rotor 20. In order to increase the harmonics in the magnetic flux, the vibration and noise of the motor increase.
以上に示した本発明の実施の形態２に係るブラシレスモータにおいては、前記ロータ２０が回転することによって前記磁石２２が発生する遠心力を、前記ブリッジ２６のみならず、前記貫通穴２５に充填された樹脂モールド材料２８によっても保持する構造となるために、前記ブリッジ２６に必要とされる強度を低くすること、即ち、ブリッジ２６の幅寸法を小さくすることが可能となる。 In the brushless motor according to the second embodiment of the present invention described above, not only the bridge 26 but also the through hole 25 is filled with the centrifugal force generated by the magnet 22 as the rotor 20 rotates. Further, since the structure is also held by the resin mold material 28, the strength required for the bridge 26 can be reduced, that is, the width dimension of the bridge 26 can be reduced.
一方、前記ブリッジ２６の幅寸法を小さくすることによって、前記磁石２２が発生する磁束のうち、前記ブリッジ２６に鎖交する磁束が減少して、前記ステータ１０に鎖交する磁束が増加することから、モータのトルク向上、あるいは効率向上を図ることが可能となる。更には、前記貫通穴２５を略径方向に細長形状としてｑ軸磁路における磁束の流れを阻害することによって、高速回転時においてもモータの振動、騒音の増大を抑制することが可能となる。従って、ブラシレスモータ及びブラシレスモータを搭載した機器の高効率化と低振動、低騒音化を図るために好適であると言える。 On the other hand, by reducing the width dimension of the bridge 26, the magnetic flux interlinked with the bridge 26 among the magnetic flux generated by the magnet 22 decreases and the magnetic flux interlinked with the stator 10 increases. Thus, it is possible to improve motor torque or efficiency. Furthermore, by increasing the shape of the through hole 25 substantially in the radial direction and inhibiting the flow of magnetic flux in the q-axis magnetic path, it is possible to suppress motor vibration and noise increase even during high-speed rotation. Therefore, it can be said that it is suitable for achieving high efficiency, low vibration, and low noise of a brushless motor and a device equipped with the brushless motor.
（実施の形態３）
図５は、本発明の実施の形態３に係るブラシレスモータにおけるロータコアの概略断面図である。尚、ブラシレスモータ及びステータの構成は実施の形態１と同様であるため、これらの詳細な説明は割愛する。
(Embodiment 3)
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of a rotor core in a brushless motor according to Embodiment 3 of the present invention. Since the configurations of the brushless motor and the stator are the same as those in the first embodiment, their detailed description is omitted.
図５に示すように、ロータコア２１は磁石穴２４と前記シャフト穴２３を有し、前記磁石穴２４に図１に示した磁石２２を挿入することで図１に示したロータ２０を構成している。前記磁石穴２４と前記ロータコア２１の外周との間には、ブリッジ２６を有している。更に、前記ロータコア２１において前記磁石２２より外周側に位置するロータコア外周部２７に前記ロータコア２１を軸方向に貫通する貫通穴２５を有し、前記貫通穴２５は複数の前記磁石２２それぞれに対して配設されて、更には、１つの磁石２２に対して複数個所配設されている。 As shown in FIG. 5, the rotor core 21 has a magnet hole 24 and the shaft hole 23, and the rotor 20 shown in FIG. 1 is configured by inserting the magnet 22 shown in FIG. 1 into the magnet hole 24. Yes. A bridge 26 is provided between the magnet hole 24 and the outer periphery of the rotor core 21. Further, in the rotor core 21, a rotor core outer peripheral portion 27 located on the outer peripheral side of the magnet 22 has a through hole 25 penetrating the rotor core 21 in the axial direction, and the through hole 25 corresponds to each of the plurality of magnets 22. Furthermore, a plurality of locations are provided for one magnet 22.
本発明の実施の形態２に係るブラシレスモータにおいても実施の形態１と同様に、図４に示した前記ロータコア２１を図３に示した樹脂モールド材料２８によってモールド成形する。従って、前記貫通穴２５は前記樹脂モールド材料２８で充填されるため、前記ロータコア外周部２７は、前記貫通穴２５に充填された樹脂モールド材料２８によっても、機械的に保持されることとなる。 Also in the brushless motor according to the second embodiment of the present invention, the rotor core 21 shown in FIG. 4 is molded by the resin molding material 28 shown in FIG. Accordingly, since the through hole 25 is filled with the resin mold material 28, the outer periphery 27 of the rotor core is mechanically held also by the resin mold material 28 filled in the through hole 25.
また、図５においても、前記貫通穴２５を実施の形態１よりも増加させることによって、図５に点線で示すｑ軸磁路における磁束の流れが阻害しやすくなる。 Also in FIG. 5, by increasing the number of through holes 25 as compared with the first embodiment, the flow of magnetic flux in the q-axis magnetic path indicated by the dotted line in FIG.
以上に示した本発明の実施の形態３に係るブラシレスモータにおいては、前記ロータ２０が回転することによって前記磁石２２が発生する遠心力を、前記貫通穴２５に充填された樹脂モールド材料２８によっても、より強固に保持できるため、前記ブリッジ２６に必要とされる強度を更に低くし、モータのトルク向上、あるいは効率向上を図ることが可能となる。更には、ｑ軸磁路における磁束の流れを阻害することによって、高速回転時においてもモータの振動、騒音の増大を抑制することが可能となる。従って、ブラシレスモータ及びブラシレスモータを搭載した機器の高効率化と低振動、低騒音化を図るために好適であると言える。 In the brushless motor according to the third embodiment of the present invention described above, the centrifugal force generated by the magnet 22 by the rotation of the rotor 20 is also caused by the resin mold material 28 filled in the through hole 25. Therefore, the strength required for the bridge 26 can be further reduced, and the torque of the motor can be improved or the efficiency can be improved. Furthermore, by inhibiting the flow of magnetic flux in the q-axis magnetic path, it is possible to suppress the increase in motor vibration and noise even during high-speed rotation. Therefore, it can be said that it is suitable for achieving high efficiency, low vibration, and low noise of a brushless motor and a device equipped with the brushless motor.
（実施の形態４）
図６は、本発明の実施の形態３に係るブラシレスモータにおけるロータコアの概略断面図である。尚、ブラシレスモータ及びステータの構成は実施の形態１と同様であるため、これらの詳細な説明は割愛する。
(Embodiment 4)
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of the rotor core in the brushless motor according to Embodiment 3 of the present invention. Since the configurations of the brushless motor and the stator are the same as those in the first embodiment, their detailed description is omitted.
図６に示すように、ロータコア２１は磁石穴２４と前記シャフト穴２３を有し、前記磁石穴２４に図１に示した磁石２２を挿入することで図１に示したロータ２０を構成している。前記磁石穴２４と前記ロータコア２１の外周との間には、ブリッジ２６を有している。 As shown in FIG. 6, the rotor core 21 has a magnet hole 24 and the shaft hole 23. By inserting the magnet 22 shown in FIG. 1 into the magnet hole 24, the rotor 20 shown in FIG. Yes. A bridge 26 is provided between the magnet hole 24 and the outer periphery of the rotor core 21.
更に、前記ロータコア２１において前記磁石２２より外周側に位置するロータコア外周部２７に前記ロータコア２１を軸方向に貫通する貫通穴２５を有し、前記貫通穴２５は複数の前記磁石２２それぞれに対して配設されている。更には、前記貫通穴２５は略径方向に細長形状であると共に、１つの磁石２２に対して複数個所配設され、１つの磁石２２に対応する複数の前記貫通穴２５同士は略平行となっている。 Further, in the rotor core 21, a rotor core outer peripheral portion 27 located on the outer peripheral side of the magnet 22 has a through hole 25 penetrating the rotor core 21 in the axial direction, and the through hole 25 corresponds to each of the plurality of magnets 22. It is arranged. Further, the through holes 25 are elongated in the substantially radial direction, and a plurality of the through holes 25 corresponding to one magnet 22 are substantially parallel to each other. ing.
本発明の実施の形態２に係るブラシレスモータにおいても実施の形態１と同様に、図４に示した前記ロータコア２１を図３に示した樹脂モールド材料２８によってモールド成形する。従って、前記貫通穴２５は前記樹脂モールド材料２８で充填されるため、前記ロータコア外周部２７は、前記貫通穴２５に充填された樹脂モールド材料２８によっても、機械的に保持されることとなる。 Also in the brushless motor according to the second embodiment of the present invention, the rotor core 21 shown in FIG. 4 is molded by the resin molding material 28 shown in FIG. Accordingly, since the through hole 25 is filled with the resin mold material 28, the outer periphery 27 of the rotor core is mechanically held also by the resin mold material 28 filled in the through hole 25.
また、前記貫通穴２５を細長形状とし、かつ実施の形態１よりも配設箇所を増加させることによって、ｑ軸磁路における磁束の流れが阻害しやすくなる。 Further, by forming the through hole 25 in an elongated shape and increasing the number of places to be provided compared with the first embodiment, the flow of magnetic flux in the q-axis magnetic path is likely to be hindered.
以上に示した本発明の実施の形態４に係るブラシレスモータにおいては、前記ロータ２０が回転することによって前記磁石２２が発生する遠心力を、前記貫通穴２５に充填された樹脂モールド材料２８によっても、より強固に保持できるため、前記ブリッジ２６に必要とされる強度を更に低くし、モータのトルク向上、あるいは効率向上を図ることが可能となる。更には、ｑ軸磁路における磁束の流れを、より阻害可能となり、高速回転時におけるモータの振動、騒音を、より抑制することが可能となる。従って、ブラシレスモータ及びブラシレスモータを搭載した機器の高効率化と低振動、低騒音化を図るために好適であると言える。 In the brushless motor according to the fourth embodiment of the present invention described above, the centrifugal force generated by the magnet 22 by the rotation of the rotor 20 is also caused by the resin mold material 28 filled in the through hole 25. Therefore, the strength required for the bridge 26 can be further reduced, and the torque of the motor can be improved or the efficiency can be improved. Further, the flow of magnetic flux in the q-axis magnetic path can be further inhibited, and motor vibration and noise during high-speed rotation can be further suppressed. Therefore, it can be said that it is suitable for achieving high efficiency, low vibration, and low noise of a brushless motor and a device equipped with the brushless motor.
更には、以上に示した実施の形態全てについて、ステータ１０の、少なくともステータコア１１と巻線絶縁物１４と３相巻線１５とをモールド成形することにより、洗濯機のように、家電機器の中でも特に水回りで使用されるブラシレスモータにおいて、巻線１５への水等の浸入を防止することが可能となることから、トラッキングなどの不安全現象を発生させることが無くなり、信頼性の高いモータを構成することが可能となる。 Further, in all of the above-described embodiments, at least the stator core 11, the winding insulator 14, and the three-phase winding 15 of the stator 10 are molded, so that it can be used in household appliances such as a washing machine. In particular, in brushless motors used around water, it is possible to prevent water and the like from entering the winding 15, so that unsafe phenomena such as tracking do not occur, and a highly reliable motor can be obtained. It can be configured.
尚、以上示した貫通穴形状以外の組み合わせでも、同等以上の効果を得ることも可能である。例えば、図７に示したロータコアの概略断面図は、本発明の実施の形態４に関して、貫通穴形状の一部を変更したものであるが、実施の形態４と同様の効果を得ることは可能である。 It should be noted that even combinations other than the above-described through-hole shapes can achieve equivalent or higher effects. For example, the schematic cross-sectional view of the rotor core shown in FIG. 7 is obtained by changing a part of the shape of the through hole with respect to the fourth embodiment of the present invention, but it is possible to obtain the same effect as in the fourth embodiment. It is.
また、ロータコア２１の形態としては、磁石の断面形状が長方形を成している場合のみを示しているが、ロータコア２１の外周方向に向かって円弧あるいは逆円弧の形状など、前記ロータコア外周部２７を有している場合全てに対しても好適である。 Further, as the form of the rotor core 21, only the case where the cross-sectional shape of the magnet forms a rectangle is shown, but the rotor core outer peripheral portion 27 such as a circular arc shape or a reverse arc shape toward the outer peripheral direction of the rotor core 21. When it has, it is suitable also for all.
以上のように、本発明に係るブラシレスモータは、ロータコアに設けた貫通穴に樹脂モールド材が充填されロータ強度を向上できることからモータ効率を向上することができ、更には、貫通穴を細長形状としたり数を増加させることによって、特に弱め界磁制御を行う場合に、モータの低振動、低騒音化が可能であり、高効率かつ低振動、低騒音ななモータを提供することができるため、高効率で低振動、低騒音が要求される各種家電機器など
の用途に適用できる。
As described above, the brushless motor according to the present invention can improve the motor efficiency because the resin mold material can be filled in the through hole provided in the rotor core and the rotor strength can be improved. Further, the through hole has an elongated shape. By increasing the number of units, especially when field-weakening control is performed, the motor can be reduced in vibration and noise, and a motor with high efficiency, low vibration, and low noise can be provided. Therefore, it can be applied to various home appliances that require low vibration and low noise.
１０ ステータ
１１ ステータコア
１４ 巻線絶縁物
１５ 巻線
２０ ロータ
２１ ロータコア
２２ 磁石
２３ シャフト穴
２４ 磁石穴
２５ 貫通穴
２６ ブリッジ
２７ ロータコア外周部
２８ 樹脂モールド材料
３２ ヨーク
３３ ティース
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Stator 11 Stator core 14 Winding insulator 15 Winding 20 Rotor 21 Rotor core 22 Magnet 23 Shaft hole 24 Magnet hole 25 Through hole 26 Bridge 27 Outer part of rotor core 28 Resin mold material 32 York 33 Teeth
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