JP2015198500A - Permanent magnet type motor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、永久磁石型電動機、特に、永久磁石型電動機のステータの外郭にブラケットをカシメる構造に関する。 The present invention relates to a permanent magnet type electric motor, and more particularly to a structure in which a bracket is caulked on the outer shell of a stator of a permanent magnet type electric motor.
モールド成形により外郭が形成されたステータに、円筒形状のブラケットをカシメて固定する永久磁石型電動機が知られている(例えば、特許文献1参照)。永久磁石型電動機の振動や騒音をより低減するには、ブラケットの剛性はより高いのが好ましい。しかし、ブラケットの剛性を高めると、ブラケットをカシメる際のカシメ力も大きくする必要があり、ブラケットのカシメ部以外への歪を引き起こす可能性がある。この歪みにより、軸受を介してブラケットに支持された回転軸が傾けば、回転軸(ロータ)とステータとの同軸性が崩れることにより振動や騒音の原因となることが懸念される。 A permanent magnet type electric motor is known in which a cylindrical bracket is caulked and fixed to a stator having an outer shape formed by molding (see, for example, Patent Document 1). In order to further reduce the vibration and noise of the permanent magnet motor, it is preferable that the bracket has a higher rigidity. However, when the rigidity of the bracket is increased, it is necessary to increase the caulking force when the bracket is caulked, which may cause distortion other than the caulking portion of the bracket. If the rotation shaft supported by the bracket via the bearing is inclined due to this distortion, the coaxiality between the rotation shaft (rotor) and the stator is broken, which may cause vibration and noise.
本発明は、ブラケットの剛性を高めて振動や騒音をより低減しても、ブラケットをカシメる際に必要なカシメ力を抑えて、ブラケットのカシメ部以外の変形を低減した永久磁石型電動機を提供する。 The present invention provides a permanent magnet type electric motor that suppresses the caulking force required when caulking the bracket and reduces deformation other than the caulking portion of the bracket even if the rigidity of the bracket is increased to further reduce vibration and noise. To do.
(1)本発明に係る第1の態様は、永久磁石型電動機であって、モールド成形された外郭を有するステータと、ステータの中心に同軸的に配置されたロータと、ステータの外郭の一方側端面を覆うブラケットとを備え、ブラケットが、その側面に、ステータの外郭に固定するためのカシメ部を有し、ステータの外郭が、その一方側端面から連続する外周側面にカシメ部を係止するための係止凹部を有し、カシメ部にカシメ用の加工が施されている永久磁石型電動機を提供する。
(2)上記(1)に記載の永久磁石型電動機において、カシメ部はブラケットの他の部位よりも肉薄であってもよい。
(3)上記(1)に記載の永久磁石型電動機において、カシメ部は軸方向において前記係止凹部よりも小さく形成された開口を有していてもよい。
(1) A first aspect according to the present invention is a permanent magnet type electric motor, which is a stator having a molded outer shell, a rotor coaxially arranged at the center of the stator, and one side of the outer shell of the stator. A bracket that covers the end surface, and the bracket has a crimped portion for fixing to the outer shell of the stator on the side surface, and the outer shell of the stator locks the crimped portion on the outer peripheral side surface continuous from the one end surface There is provided a permanent magnet type electric motor having a locking recess for the crimping portion and the crimping portion being processed for crimping.
(2) In the permanent magnet type electric motor described in (1) above, the caulking portion may be thinner than other portions of the bracket.
(3) In the permanent magnet type electric motor described in (1) above, the caulking portion may have an opening formed smaller than the locking recess in the axial direction.
本発明によれば、ブラケットの剛性を高めて振動や騒音をより低減しても、ブラケットをカシメる際に必要なカシメ力を抑えて、ブラケットのカシメ部以外の変形を低減した永久磁石型電動機を提供できる。 According to the present invention, even if the rigidity of the bracket is increased and vibration and noise are further reduced, the permanent magnet type electric motor that suppresses the caulking force necessary for caulking the bracket and reduces the deformation other than the caulking portion of the bracket. Can provide.
以下、本発明の実施形態に係る永久磁石型電動機1を添付図面に基づき詳細に説明する。
Hereinafter, a permanent magnet type
(第1実施形態)
図1、図2及び図3に示すように、本発明の第1実施形態に係る永久磁石型電動機1は、モールド成形された外郭11を有するステータ10と、ステータ10の中心に同軸的に配置されたロータ20と、ステータ10の外郭11の一方側端面110を覆うブラケット30とを備え、ブラケット30が、その側面31に、ステータ10の外郭11に固定するためのカシメ部300を有し、ステータ10の外郭11が、その一方側端面110から連続する外周側面111に、カシメ部300を係止するための係止凹部112を有し、カシメ部300が、ブラケット30の他の部位よりも低い剛性をもって形成されている。ここで、図3では、ロータ20を省略して示しており、また、カシメ部300は、カシメる前の状態を示すため破線で示してある。
(First embodiment)
As shown in FIGS. 1, 2, and 3, the permanent magnet type
図3及び図4に示すように、ステータ10の形状は、リング状である。ステータ10は、モールド成形によって、樹脂による外郭11で覆われている。ステータ10は、電磁鋼板の積層体からなるステータコア12と、ステータコア12を絶縁被覆するインシュレータ13とを備えている。ステータコア12は、電磁鋼板の積層体からなるが、ステータコア12としての基本的な機能を有していれば、例えば圧粉鉄心などで作製されたものであってよい。
As shown in FIGS. 3 and 4, the shape of the
図8に示すように、ステータコア12は、環状ヨーク部14と、環状ヨーク部14の内周面から中心に向かって突設する複数のティース部15とを有し、各ティース部15の先端には、ティース面150が形成されている。本実施形態では、ティース部15のティース数は12本であるが、このティース数は仕様に応じて任意に変更されてよい。インシュレータ13は、ステータコア12に対して一体的に形成しても良いし、ステータコア12とは別に成形してステータコア12に取付けてもよい。インシュレータ13は、絶縁性を有する合成樹脂の成形品からなる。絶縁性を有する合成樹脂としては、PBTやPET,PAなどがある。
As shown in FIG. 8, the
ロータ20は、出力回転軸21と出力回転軸21に同軸的に取り付けられた円盤状のバックヨーク22と、バックヨーク22の外径側に配置された複数の板状の永久磁石23とを備えている。ここで、図4では、ロータ20の形状をわかりやすくするため、ロータ20の左半分を断面図で示していない。永久磁石23の磁極は、等間隔で、かつ、隣り同士がN、S交互に逆磁極となるようにして出力回転軸21の周囲に配置され、出力回転軸21と一体化されている。永久磁石23は、樹脂材にフェライト磁性体を混合して成形後、着磁することでフェライトボンド磁石として形成することができる。なお、永久磁石23はこれに限らず、フェライト磁石の代わりに希土類磁石を用い、ボンド磁石の代わりに焼結磁石を用いてもよい。
The
ロータ20は、ステータコア12の内周より内側に、所定の空隙をもって対向して収められている。そして、出力回転軸21は、出力側の軸受51及び反出力側の軸受52に回転可能に軸支されている。出力側の軸受51及び反出力側の軸受52には、ボール軸受を用いることができる。出力側の軸受51は、出力側のブラケット30に収容されている。一方、反出力側の軸受52は、反出力側のブラケット40に収容されている。
The
出力側のブラケット30は、ステータ10の一方側端面110から外周側面111の一部を覆う大径の有底円筒状に形成され、外郭11の出力側の外周側面111に嵌合している。出力側のブラケット30は、例えば、亜鉛メッキ鋼板、ステンレス合金等の成形品からなる金属で形成できる。
The output-
以下に、カシメ部300及び係止凹部112を中心に詳しく説明する。ブラケット30は、周縁部の一部を外側からピン等で内側に向けてカシメ力を加え強制的に折り曲げて形成されたカシメ部300を有し、カシメ部300が係止凹部112の中に入り込むようにしてステータ10に固定されるようになっている。
Below, it demonstrates in detail focusing on the crimping | crimped
ブラケット30を取り付けるための外周側面111は、取り付段差面として設けられている。外周側面111は、ブラケット30を取り付けた際に、ブラケット30の外周面と外郭11の外周面とが同一平面となるようにするため、半径方向に一段低く形成されている。また、外周側面111は、その外径はブラケット30の内径よりも若干大径に形成されており、外周側面111に対してブラケット30を圧入することにより両者が嵌合するようになっている。
The outer
ステータ10の外周側面111には、ブラケット30を取り付けるための係止凹部112が設けられている。係止凹部112は、外周側面111に所定の間隔をもって4箇所設けられている。図2に示すように、2つの係止凹部112は、出力回転軸21の回転中心に対して対称な位置に設けられ、別の2つの係止凹部112も、出力回転軸21の回転中心に対して対称な位置に設けられている。カシメ部300は係止凹部112と重なる位置に形成される。図2においては、カシメ部300と係止凹部112とがカシメられるカシメ範囲300’を、対称な位置に設けられているカシメ部300同士を結ぶ一点破線の延長上に模式的に示している。
A locking recess 112 for attaching the
図4には、係止凹部112及びカシメ部300の拡大断面図を一点破線の丸印で囲った部分に示した。本実施形態では、カシメ部300にはカシメ用の加工が施され、ブラケット30の他の部位よりも肉薄に形成されている。ここでは、カシメ部300は、ブラケット30の外周側にプレスや切削などの加工が施されることによって、カシメ部300全体を肉薄に形成する例を示している。このほかにも、内周側にプレスや切削などの加工を施して肉薄にしたり、外周側の一部を凹状に肉薄にしたりすることもできる。一方、ブラケット30の内周面は略同一面に形成され、圧入の際に内面が外周側面111に沿って滑らかに圧入できるようになっている。
In FIG. 4, an enlarged cross-sectional view of the
反出力側のブラケット40は、中央に軸受52が収納される小径の有底円筒状に形成され、外郭11の反出力側に、外郭11の内部に一体に埋設されている。ブラケット40は、例えば亜鉛メッキ鋼板、ステンレス合金等の成形品からなる金属製である。
The
振動、騒音防止のために、ブラケット30の剛性を高めるためにブラケット30を構成する金属板の厚みを増していけばカシメ力が相応に大きくなり、結果としてカシメ部300以外への歪を引き起こす可能性がある。この歪みにより、軸受を介してブラケットに支持された回転軸が傾けば、回転軸(ロータ)とステータとの同軸性が崩れてかえって振動、騒音が大きくなる。本実施形態によれば、カシメ部300の肉厚を薄くすることにより、ブラケット30を構成する金属板の厚みを厚くしてもカシメ部300にブラケット30の他の部位よりも低い剛性を持たせ、カシメ力を大きくすることなくカシメることができる。したがって、ブラケットのカシメ部300以外の変形を低減した永久磁石型電動機1を提供できる。
If the thickness of the metal plate constituting the
(第2実施形態)
次に、第2実施形態における永久磁石型電動機1Aを添付図面に基づき説明する。本実施形態では、第1実施形態のブラケット30がブラケット30Aに変わり、カシメ部300がカシメ部300Aに変わった点が異なる。第1実施形態と同じ部材、部位には同じ符号を付した。
(Second Embodiment)
Next, the permanent
図5において、本実施形態では、カシメ部300Aが、軸方向において係止凹部112よりも小さく形成された開口310を有している。
In FIG. 5, in the present embodiment, the
図6中に、係止凹部112及びカシメ部300Aの拡大断面図を一点破線の丸印で囲った部分に示した。ここで、係止凹部112よりも小さく形成された開口310が係止凹部112に入り込むようにカシメると、開口310上側のふちが係止凹部112の内部にかかり、ブラケット30Aがステータ10から抜けなくなる。
In FIG. 6, an enlarged cross-sectional view of the
本実施形態によれば、カシメ部300Aが軸方向において係止凹部112よりも小さく形成された開口310を有しているので、ブラケット30を構成する金属板の厚みを厚くしてもカシメ部300Aにブラケット30Aの他の部位よりも低い剛性を持たせ、カシメ力を大きくすることなくカシメることができる。したがって、ブラケット30Aのカシメ部300A以外の変形を低減した永久磁石型電動機1Aを提供できる。
According to the present embodiment, since the crimping
以上述べた実施形態において、ブラケット30、30Aがステータ10から抜ける抜け強度をさらに強化するには、例えば、カシメ部30の数を増やすことで、1つのカシメ部にかかる引き抜き力を小さくしたり、あるいはブラケット30、30Aの圧入方向の外周側面111長さを長くすることで、ブラケット30、30Aと外周側面111との接触面積を大きくするとよい。
In the embodiment described above, in order to further enhance the pull-out strength at which the
その他、カシメ部にブラケットの他の部位よりも低い剛性を持たせる方法として、例えば図7に示すように、カシメ部300Bに略U字形状の切り込み320を設けてもよく、あるいは切り込み(不図示)や、溝(不図示)を形成してもよい。
In addition, as a method for giving the caulking portion a lower rigidity than other portions of the bracket, for example, as shown in FIG. 7, the
本発明の実施形態において、ロータ3および各ブラケット41,42の構成は任意的事項であり、その具体的な形態は仕様に応じて任意に変更されてよい。 In the embodiment of the present invention, the configurations of the rotor 3 and the brackets 41 and 42 are optional items, and the specific form thereof may be arbitrarily changed according to the specifications.
永久磁石型電動機1、1Aは、例えば、空気調和機に搭載される送風ファンを駆動する永久磁石型電動機として使用することができ、室内機での使用では出力回転軸21にクロスフローファンが取付けられ、室外機での使用では出力回転軸21にプロペラファンが取付けられる。
The permanent magnet type
1,1A 永久磁石型電動機
10 ステータ
11 外郭
12 ステータコア
13 インシュレータ
14 環状ヨーク部
15 ティース部
20 ロータ
21 出力回転軸
22 バックヨーク
23 永久磁石
30,30A ブラケット
31 側面
40 ブラケット
51 軸受
52 軸受
110 端面
111 外周側面
112 係止凹部
150 ティース面
300,300A、300B カシメ部
300’ カシメ範囲
310 開口
320 切り込み
1, 1A Permanent
Claims (3)
モールド成形された外郭を有するステータと、
前記ステータの中心に同軸的に配置されたロータと、
前記ステータの前記外郭の一方側端面を覆うブラケットとを備え、
前記ブラケットが、その側面に、前記ステータの前記外郭に固定するためのカシメ部を有し、
前記ステータの前記外郭が、その一方側端面から連続する外周側面に、前記カシメ部を係止するための係止凹部を有し、
前記カシメ部にカシメ用の加工が施された
ことを特徴とする永久磁石型電動機。 A permanent magnet motor,
A stator having a molded outer shell,
A rotor disposed coaxially in the center of the stator;
A bracket that covers one end face of the outer shell of the stator,
The bracket has a caulking portion for fixing to the outer surface of the stator on a side surface thereof,
The outer shell of the stator has a locking recess for locking the caulking portion on an outer peripheral side surface continuous from one end surface thereof,
A permanent magnet type electric motor characterized in that a caulking process is applied to the caulking portion.
Priority Applications (1)
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015128059A (en) * | 2013-11-27 | 2015-07-09 | 旭化成イーマテリアルズ株式会社 | Separator for power storage device, power storage device, lithium ion secondary battery, and copolymer |
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-
2014
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