JP2020162377A - Electric motor, electric blower with the electric motor, and electric equipment with the electric blower - Google Patents

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Abstract

To provide an electric motor in which a sleeve is easily positioned with respect to a rotor core and which has strong magnetic force.SOLUTION: The electric motor has a rotor assembly 300 which comprises: a shaft 301; a cylindrical rotor core 302 fixed to the shaft 301; and a sleeve 303 enclosing the rotor core 302. The rotor core 302 has a magnet molded by mixing an anisotropic material and a resin. The rotor core 302 comprises a plurality of magnetic poles. The rotor core 302 comprises a plurality of projections 302a having the same radial height from the cylindrical surface on the cylindrical surface. The plurality of projections 302a are molded after molding the rotor core 302 and fixed to the rotor core 302.SELECTED DRAWING: Figure 7

Description

この発明は、電動機、この電動機を備えた電動送風機及びこの電動送風機を備えた電気機器に関するものである。 The present invention relates to an electric motor, an electric blower equipped with the electric motor, and an electric device provided with the electric blower.

電気機械のローターは、典型的には、シャフトに固着されたローターコアを含み、ローターコアは磁石を含み、磁石をシャフトに接着させる。また、ローターコアには、ローターの回転により生じる応力により磁石にひび割れを生じさせ、破壊してバラバラにすることを防止する目的で、磁石を包囲するスリーブを含む。スリーブは接着などによって磁石に固着される(例えば、特許文献1参照)。 The rotor of an electromechanical machine typically includes a rotor core that is fixed to the shaft, the rotor core contains a magnet, and the magnet is adhered to the shaft. In addition, the rotor core includes a sleeve that surrounds the magnet for the purpose of preventing the magnet from cracking due to the stress generated by the rotation of the rotor and breaking into pieces. The sleeve is fixed to the magnet by adhesion or the like (see, for example, Patent Document 1).

また、電動送風機のローターコアには、様々な永久磁石を採用することが出来る。永久磁石の一つであるボンド磁石は、強磁性粉末と高分子化合物を主体とし、生産性が高いことから射出成形法で製造されることが多い。また、金型内で射出成形し得られた成形体の外周面に異方性方向と同方向に着磁してなる、異方性磁石の、射出成形における製造方法が開示されている(例えば、特許文献2参照)。 Further, various permanent magnets can be adopted for the rotor core of the electric blower. Bond magnets, which are one of the permanent magnets, are mainly composed of ferromagnetic powder and polymer compounds, and are often manufactured by an injection molding method because of their high productivity. Further, a method for manufacturing an anisotropic magnet, which is formed by magnetizing the outer peripheral surface of a molded product obtained by injection molding in a mold in the same direction as the anisotropic direction (for example, in injection molding) is disclosed. , Patent Document 2).

特許第5506992号公報Japanese Patent No. 5506992 特許第6371235号公報Japanese Patent No. 6371235

シャフトと永久磁石(ローターコア)、及び、永久磁石とスリーブは、それぞれ接着剤を介して結合される。ここで、シャフトに永久磁石を接着し、さらに、永久磁石にスリーブを接着するローターの製造工程においては、接着剤を硬化させる間、それぞれ、接着する両者の相対位置関係が変化しないように維持し続ける必要がある。このため、この工程には長い待機時間が必要となり、ローターの製造コストを増大させる。 The shaft and the permanent magnet (rotor core), and the permanent magnet and the sleeve are respectively bonded via an adhesive. Here, in the process of manufacturing a rotor in which a permanent magnet is bonded to a shaft and a sleeve is bonded to the permanent magnet, the relative positional relationship between the two to be bonded is maintained so as not to change while the adhesive is cured. You need to continue. Therefore, this process requires a long waiting time, which increases the manufacturing cost of the rotor.

ここで、ローターコアの外周面とスリーブの内周面との間に、接着剤を注入するための所定の隙間を形成して、両者の相対位置関係を維持するように、ローターコアに対するスリーブの位置決めをすることが重要である。この位置決めを容易にする手段として、ローターコアの円柱状の外周面に複数の凸形状を形成することが有効である。 Here, the sleeve with respect to the rotor core is formed so as to form a predetermined gap for injecting the adhesive between the outer peripheral surface of the rotor core and the inner peripheral surface of the sleeve to maintain the relative positional relationship between the two. Positioning is important. As a means for facilitating this positioning, it is effective to form a plurality of convex shapes on the cylindrical outer peripheral surface of the rotor core.

ところで、ローターコアの磁力を強くする手段として、ローターコアの永久磁石に異方性ボンド磁石を採用することが有効である。ローターコアの磁力を強くすると、ローターを回転させる力が強まり、高速回転が可能な電動機が得られる。そして、外周面に位置決め用の凸形状を有するローター用異方性ボンド磁石を成形する場合、ローター用異方性ボンド磁石を成形するための金型内で、ローター用異方性ボンド磁石の着磁用の配向磁場を作るために、ローター用異方性ボンド磁石とは別の配向磁場生成用永久磁石が必要となる。この配向磁場生成用永久磁石は、ローター用異方性ボンド磁石の円柱状の外周面から円柱状のローターコアの半径方向外側に凸形状の高さの分だけ離れて配置する必要があり、配向磁場生成用永久磁石とローター用異方性ボンド磁石の円柱状の外周面との距離が大きくなる。その結果、ローター用異方性ボンド磁石における配向磁場の強さが低下し、ローター用異方性ボンド磁石の成形において、異方性材料(磁性粉)の十分な配向が得られなくなり、磁力の強いローター用異方性ボンド磁石の成形が困難になるという課題があった。 By the way, as a means for strengthening the magnetic force of the rotor core, it is effective to adopt an anisotropic bond magnet as the permanent magnet of the rotor core. When the magnetic force of the rotor core is increased, the force for rotating the rotor is increased, and an electric motor capable of high-speed rotation can be obtained. Then, when molding an anisotropic bond magnet for a rotor having a convex shape for positioning on the outer peripheral surface, the anisotropic bond magnet for a rotor is attached in a mold for molding the anisotropic bond magnet for a rotor. In order to create an alignment magnetic field for magnetism, a permanent magnet for generating an alignment magnetic field different from the anisotropic bond magnet for the rotor is required. This permanent magnet for generating an orientation magnetic field needs to be arranged radially outward of the columnar rotor core by the height of the convex shape from the columnar outer peripheral surface of the rotor anisotropic bond magnet, and is oriented. The distance between the permanent magnet for magnetic field generation and the cylindrical outer peripheral surface of the anisotropic bond magnet for the rotor becomes large. As a result, the strength of the orientation magnetic field in the anisotropic bond magnet for the rotor decreases, and in the molding of the anisotropic bond magnet for the rotor, sufficient orientation of the anisotropic material (magnetic powder) cannot be obtained, and the magnetic force becomes There is a problem that it becomes difficult to form a strong anisotropic bond magnet for a rotor.

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、ローターコアに対するスリーブの位置決めを容易にするとともに磁力の強いローターコアが得られ、製造コストを抑え、高速回転が可能な電動機、この電動機を備えた電動送風機及びこの電動送風機を備えた電気機器を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and is an electric motor capable of facilitating the positioning of the sleeve with respect to the rotor core, obtaining a rotor core having a strong magnetic force, suppressing manufacturing costs, and capable of high-speed rotation. It is an object of the present invention to provide an electric blower equipped with an electric blower and an electric device equipped with the electric blower.

本発明に係る電動機は、シャフトと、シャフトに固着された円筒状のローターコアと、ローターコアを外包するスリーブとを備えるローターアセンブリを有し、ローターコアは、異方性材料と樹脂とを混合して成形される磁石を有し、ローターコアは複数の磁極を備え、ローターコアは円筒表面にこの円筒表面から半径方向の高さが同一の複数の凸部を備え、複数の凸部は、ローターコアを成形した後にローターコアを用いて成形されるとともにローターコアに固着されるものである。 The electric motor according to the present invention has a rotor assembly including a shaft, a cylindrical rotor core fixed to the shaft, and a sleeve that encloses the rotor core, and the rotor core is a mixture of an anisotropic material and a resin. The rotor core has a plurality of magnetic poles, and the rotor core has a plurality of convex portions on the cylindrical surface having the same radial height from the cylindrical surface. After the rotor core is molded, it is molded using the rotor core and is fixed to the rotor core.

本発明によれば、ローターコアの外周に設けられる複数の凸部によって、ローターコアに対するスリーブの位置決めが容易で、また、磁力の強い磁石を有するローターコアを備えるので高速回転が可能な電動機を得ることができる。 According to the present invention, a plurality of convex portions provided on the outer periphery of the rotor core make it easy to position the sleeve with respect to the rotor core, and a rotor core having a magnet having a strong magnetic force is provided to obtain an electric motor capable of high-speed rotation. be able to.

実施の形態1の電動機を備える電動送風機の外観斜視図である。It is external perspective view of the electric blower provided with the electric motor of Embodiment 1. FIG. 実施の形態1の電動機を備える電動送風機をローターアセンブリ側の軸方向から見た図である。FIG. 5 is a view of an electric blower including the electric motor of the first embodiment as viewed from the axial direction on the rotor assembly side. 図2のA−A線での断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 実施の形態1の電動機におけるローターアセンブリの軸に平行で、かつ、軸の中心を通る断面図である。It is sectional drawing which is parallel to the axis of the rotor assembly in the electric motor of Embodiment 1 and passes through the center of the axis. 実施の形態1の電動機におけるステーターの外観斜視図である。It is external perspective view of the stator in the electric motor of Embodiment 1. FIG. 実施の形態1の電動機におけるローターアセンブリからスリーブおよび一対の軸受と予圧部を除いたローターサブアセンブリの側面図である。It is a side view of the rotor subassembly which removed the sleeve, a pair of bearings and a preload part from the rotor assembly in the electric motor of Embodiment 1. FIG. 図4のB−B線での断面図である。It is sectional drawing in line BB of FIG. 図6のC部の部分拡大図である。It is a partially enlarged view of the part C of FIG. 実施の形態1の電動機におけるローターコアを金型で成形する段階での軸に垂直な方向の断面図である。It is sectional drawing in the direction perpendicular to the axis at the stage of molding a rotor core in the electric motor of Embodiment 1. 実施の形態1の電動機におけるローターコアの複数の凸部を金型で成形する段階での軸に垂直な方向の断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view in a direction perpendicular to the axis at the stage of molding a plurality of convex portions of the rotor core in the electric motor of the first embodiment with a mold. 実施の形態1と異なる電動機におけるローターコアを金型で成形する段階での軸に垂直な方向の断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view in a direction perpendicular to the axis at the stage of molding a rotor core in an electric motor different from the first embodiment with a mold. 実施の形態2の電動機におけるローターアセンブリの側面図である。It is a side view of the rotor assembly in the electric motor of Embodiment 2. 実施の形態2の電動機におけるローターアセンブリの軸に平行で、かつ、軸の中心を通る断面図である。It is sectional drawing which is parallel to the axis of the rotor assembly in the electric motor of Embodiment 2 and passes through the center of the axis. 実施の形態2の電動機の変形例におけるローターコアの側面図である。It is a side view of the rotor core in the modification of the electric motor of Embodiment 2. 実施の形態2の電動機の他の変形例におけるローターコアの側面図である。It is a side view of the rotor core in another modification of the electric motor of Embodiment 2.

以下、図面を参照して、実施の形態について説明する。各図における同一の符号は、同一の部分または相当する部分を示す。本開示では、重複する説明については、適宜に簡略化または省略する。なお、本発明は、以下の各実施の形態に開示される構成のあらゆる組み合わせを含み得るものである。また、本開示にて説明する形状、材質および製造方法等は、特に明示しない場合であっても、本発明の大要に反しないかぎり適宜選択できるものとする。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. The same reference numerals in each figure indicate the same part or the corresponding parts. In the present disclosure, duplicate description will be simplified or omitted as appropriate. It should be noted that the present invention may include any combination of configurations disclosed in each of the following embodiments. In addition, the shape, material, manufacturing method, and the like described in the present disclosure can be appropriately selected even if not explicitly stated, as long as they do not contradict the outline of the present invention.

本開示で特に明示しない場合、軸方向とは、後述する図6に示すシャフト301の長手方向に平行な方向とする。また、径方向とは、軸方向に垂直でシャフト301の中心を通る方向とする。 Unless otherwise specified in the present disclosure, the axial direction is a direction parallel to the longitudinal direction of the shaft 301 shown in FIG. 6 described later. Further, the radial direction is a direction perpendicular to the axial direction and passing through the center of the shaft 301.

実施の形態1.
図1から図3は、実施の形態1に係る電動機1に負荷部としてインペラ101が取り付けられた電動送風機100であり、図1は実施の形態1の電動機1を備える電動送風機100の外観斜視図である。図2は、実施の形態1の電動機1を備える電動送風機100を、後述するローターアセンブリ300側の軸方向から見た図である。図3は、実施の形態1の電動機1を備える電動送風機100の断面図であり、図2のA―A線での断面を示している。このA―A線での断面は、電動送風機100のシャフト301の中心軸を通る断面である。
Embodiment 1.
1 to 3 are an electric blower 100 in which an impeller 101 is attached as a load portion to the electric motor 1 according to the first embodiment, and FIG. 1 is an external perspective view of the electric blower 100 including the electric motor 1 of the first embodiment. Is. FIG. 2 is a view of the electric blower 100 including the electric motor 1 of the first embodiment as viewed from the axial direction on the rotor assembly 300 side, which will be described later. FIG. 3 is a cross-sectional view of the electric blower 100 including the electric motor 1 of the first embodiment, and shows a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. The cross section on the AA line is a cross section that passes through the central axis of the shaft 301 of the electric blower 100.

電動機1は、一例として、ブラシレス型の電動機とする。電動機1は、例えば、定格回転数100000[r/min]で回転する。また、取り得る回転数の範囲が30000〜120000[r/min]であってもよい。 As an example, the electric motor 1 is a brushless type electric motor. The electric motor 1 rotates at a rated rotation speed of 100,000 [r / min], for example. Further, the range of possible rotation speeds may be 30,000 to 120,000 [r / min].

電動機1は、フレーム200を備える。フレーム200は、電動機1の外殻を形成する部材である。フレーム200の形状は、例えば、第1の円筒部200aと第2の円筒部200bを備える。第1の円筒部200aは第2の円筒部200bよりも直径が小さい。すなわち、フレーム200は段付きの円筒状であり、フレーム200の一端側は、他端側よりも細い。また、第2の円筒部200bには第1の円筒部200aの反対側に開口部200cを備える。フレーム200は例えばアルミ合金製である。 The electric motor 1 includes a frame 200. The frame 200 is a member that forms the outer shell of the electric motor 1. The shape of the frame 200 includes, for example, a first cylindrical portion 200a and a second cylindrical portion 200b. The diameter of the first cylindrical portion 200a is smaller than that of the second cylindrical portion 200b. That is, the frame 200 has a stepped cylindrical shape, and one end side of the frame 200 is thinner than the other end side. Further, the second cylindrical portion 200b is provided with an opening 200c on the opposite side of the first cylindrical portion 200a. The frame 200 is made of, for example, an aluminum alloy.

電動機1は、ローターアセンブリ300およびステーター400を備える。図4は、実施の形態1の電動機1におけるローターアセンブリ300のシャフト301に平行で、かつ、シャフト301の中心軸を通る断面図である。図5は実施の形態1の電動機1におけるステーター400の外観斜視図である。 The electric motor 1 includes a rotor assembly 300 and a stator 400. FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the shaft 301 of the rotor assembly 300 in the electric motor 1 of the first embodiment and passing through the central axis of the shaft 301. FIG. 5 is an external perspective view of the stator 400 in the electric motor 1 of the first embodiment.

ローターアセンブリ300は、シャフト301、シャフト301に固着された円筒形状のローターコア302、ローターコア302を外包するスリーブ303、第1のエンドキャップ304、第2のエンドキャップ305、1対の軸受306および予圧部307を有する。予圧部307は1対の軸受306の各々へ予圧を付与する。予圧部307は、例えば予圧ばね307a、クッションゴム307b、スペーサー307cから成る。なお予圧部307はここで示す構成に限らない。例えば、予圧ばね307aのみの構成としてもよい。 The rotor assembly 300 includes a shaft 301, a cylindrical rotor core 302 fixed to the shaft 301, a sleeve 303 that encloses the rotor core 302, a first end cap 304, a second end cap 305, a pair of bearings 306, and a pair of bearings 306. It has a preload unit 307. The preload unit 307 applies preload to each of the pair of bearings 306. The preload portion 307 includes, for example, a preload spring 307a, a cushion rubber 307b, and a spacer 307c. The preload unit 307 is not limited to the configuration shown here. For example, only the preload spring 307a may be configured.

ステーター400は、薄板電磁鋼板を積層したステーターコア401に巻線402が巻回されており、巻線402の端末線402aは端子404にからげられて電気的に接続している。ステーターコア401と巻線402は絶縁部材403により電気的に絶縁されている。端末線402aと端子404の接続はここで示す他に、はんだによる接続や、ヒュージングによる接続、あるいは食い込み端子による接続等であってもよい。端子404に電流が流れることにより、ステーター400は磁束を発生させる。そして、この磁束は、ローターコア302に固着された、後述する永久磁石に対し、シャフト301を回転させる力として当該ローターコア302に作用する。 In the stator 400, the winding 402 is wound around the stator core 401 in which thin sheet electromagnetic steel plates are laminated, and the terminal wire 402a of the winding 402 is electrically connected to the terminal 404. The stator core 401 and winding 402 are electrically insulated by an insulating member 403. In addition to the connections shown here, the connection between the terminal line 402a and the terminal 404 may be a connection by soldering, a connection by fusing, a connection by a bite terminal, or the like. When a current flows through the terminal 404, the stator 400 generates a magnetic flux. Then, this magnetic flux acts on the rotor core 302 as a force for rotating the shaft 301 with respect to the permanent magnet described later, which is fixed to the rotor core 302.

図3および図4に示すように、ローターアセンブリ300の一対の軸受306および予圧部307はフレーム200の第1の円筒部200aに収容され、ローターアセンブリ300の一部およびステーター400は、フレーム200の第2の円筒部200bに収容される。ローターアセンブリ300の一対の軸受306の少なくとも一方がフレーム200の第1の円筒部200aの内周面に接着剤等を介して固着されることが望ましい。一対の軸受306の少なくとも一方がフレーム200の第1の円筒部200aの内周面に固着されることにより、ローターアセンブリ300がフレーム200の第1の円筒部200aから抜け出てしまうことを防止することができる。接着剤には、例えば、2液反応型や嫌気性接着剤を用いる。ステーター400は、例えば、フレーム200の第2の円筒部200bに締り嵌めによって固着する。例えば、フレーム200を加熱し熱膨張によってフレーム200の第2の円筒部200bを拡大させ、ステーター400を開口部200cから挿入した後、冷却によってフレーム200の円筒部200bが収縮することにより、フレーム200がステーター400を締り嵌めする。 As shown in FIGS. 3 and 4, the pair of bearings 306 and preload portion 307 of the rotor assembly 300 are housed in the first cylindrical portion 200a of the frame 200, and a portion of the rotor assembly 300 and the stator 400 are of the frame 200. It is housed in the second cylindrical portion 200b. It is desirable that at least one of the pair of bearings 306 of the rotor assembly 300 is fixed to the inner peripheral surface of the first cylindrical portion 200a of the frame 200 via an adhesive or the like. Preventing the rotor assembly 300 from slipping out of the first cylindrical portion 200a of the frame 200 by fixing at least one of the pair of bearings 306 to the inner peripheral surface of the first cylindrical portion 200a of the frame 200. Can be done. As the adhesive, for example, a two-component reaction type or an anaerobic adhesive is used. The stator 400 is fixed to, for example, the second cylindrical portion 200b of the frame 200 by tightening. For example, the frame 200 is heated to expand the second cylindrical portion 200b of the frame 200 by thermal expansion, the stator 400 is inserted through the opening 200c, and then the cylindrical portion 200b of the frame 200 contracts due to cooling, so that the frame 200 Tightens and fits the stator 400.

ステーター400は、ローターコア302を取り囲むように設けられる。ローターコア302の軸方向の中心はローターコア302の磁気的な中心であり、ステーターコア401の軸方向の中心はステーターコア401の磁気的な中心である。ローターコア302の磁気的な中心とは、ローターコア302が生成する磁力線の強度分布について、シャフト301の軸方向の強度分布が対称となる点を意味する。同様に、ローターコア302の磁気的な中心とは、ローターコア302が生成する磁力線の強度分布について、シャフト301の軸方向の強度分布が対称となる点を意味する。そして、ローターコア302とステーターコア401とは、ローターコア302の磁気的な中心とステーターコア401の磁気的な中心が一致するように構成される。 The stator 400 is provided so as to surround the rotor core 302. The axial center of the rotor core 302 is the magnetic center of the rotor core 302, and the axial center of the stator core 401 is the magnetic center of the stator core 401. The magnetic center of the rotor core 302 means that the intensity distribution in the axial direction of the shaft 301 is symmetrical with respect to the intensity distribution of the magnetic field lines generated by the rotor core 302. Similarly, the magnetic center of the rotor core 302 means that the intensity distribution in the axial direction of the shaft 301 is symmetrical with respect to the intensity distribution of the magnetic field lines generated by the rotor core 302. The rotor core 302 and the stator core 401 are configured so that the magnetic center of the rotor core 302 and the magnetic center of the stator core 401 coincide with each other.

ローターコア302とステーターコア401は、ローターコア302の磁気的な中心とステーターコア401の磁気的な中心が一致するように構成されるが、一致しないように構成してもよい。例えば、ローターコア302の磁気的な中心がステーターコア401の磁気的な中心よりもフレーム200の開口側(インペラ101側の逆側)にあってもよい。ローターコア302は、ステーターコア401から、ローターコア302の磁気的な中心とローターコア302の磁気的な中心とが一致する方向に力が働く。例えば、ローターコア302の磁気的な中心がステーターコア401の磁気的な中心よりもフレーム200の開口側(インペラ101側の逆側)にある場合、ローターコア302はフレーム200の開口と反対側、すなわち、インペラ101側に力を受ける。つまり、ローターコア302はローターアセンブリ300全体をインペラ101側に押し付けるように作用する。したがって、ローターアセンブリ300がフレーム200から抜け落ちることを防止する。 The rotor core 302 and the stator core 401 are configured so that the magnetic centers of the rotor core 302 and the magnetic centers of the stator core 401 coincide with each other, but they may not coincide with each other. For example, the magnetic center of the rotor core 302 may be closer to the opening side of the frame 200 (opposite to the impeller 101 side) than the magnetic center of the stator core 401. In the rotor core 302, a force acts from the stator core 401 in a direction in which the magnetic center of the rotor core 302 and the magnetic center of the rotor core 302 coincide with each other. For example, when the magnetic center of the rotor core 302 is on the opening side of the frame 200 (opposite side of the impeller 101 side) from the magnetic center of the stator core 401, the rotor core 302 is on the opposite side of the opening of the frame 200. That is, the force is received on the impeller 101 side. That is, the rotor core 302 acts to press the entire rotor assembly 300 against the impeller 101 side. Therefore, the rotor assembly 300 is prevented from falling out of the frame 200.

逆に、ローターコア302の磁気的な中心がステーターコア401の磁気的な中心よりもインペラ101側にある場合、ローターコア302はフレーム200の開口側に力を受ける。一方、インペラ101の回転により、ローターアセンブリ300はインペラ101側に力を受ける。このように、上記のローターコア302とステーターコア401の磁気的中心のずれによりローターコア302に働く力は、インペラ101の回転によりローターコア302に働く力を相殺するように作用するので、ローターアセンブリ300全体をインペラ101側に押し付ける力を緩和する。 Conversely, when the magnetic center of the rotor core 302 is closer to the impeller 101 than the magnetic center of the stator core 401, the rotor core 302 receives a force on the opening side of the frame 200. On the other hand, due to the rotation of the impeller 101, the rotor assembly 300 receives a force on the impeller 101 side. As described above, the force acting on the rotor core 302 due to the deviation of the magnetic center between the rotor core 302 and the stator core 401 acts to cancel the force acting on the rotor core 302 due to the rotation of the impeller 101, and thus the rotor assembly. The force that pushes the entire 300 toward the impeller 101 side is relaxed.

シャフト301は、電動機1の回転軸となる部材であり、例えば、構造用炭素鋼や、より高硬度なマルテンサイト系ステンレス等が用いられる。また、磁場配向金型を利用することを考慮すると、非磁性であるオーステナイト系ステンレス等を用いてもよい。シャフト301は、フレーム200の内部空間の中央部に配置される。ローターコア302は、シャフト301に、例えば接着剤や、後述する一体成形によって固着される。また、一対の軸受306は、シャフト301に、例えば締り嵌めによって取り付けられる。シャフト301は、軸受306を介し、フレーム200に対して回転可能に支持される。ローターコア302は、永久磁石によって形成される。ここでいう永久磁石は、例えば、ネオジムNd、サマリウムコバルトSm2Co17等の希土類磁石の粉末と樹脂とを混合したものを、射出成形や圧縮成形によって形成された、プラスチックマグネットでもよい。ローターコア302は、複数の磁極を有する。ローターコア302は、ステーター400から受けた磁力をシャフト301へ伝える部材である。ローターコア302は、例えば、円筒状に形成される。ローターコア302は、シャフト301の外周面に固着される。プラスチックマグネットからなるローターコア302とシャフト301を一体成形とすることができる。ローターコア302とシャフト301が一体成形によって固着するとき、シャフト301の外周面にはローレット加工が施されていることが望ましい。 The shaft 301 is a member that serves as a rotation shaft of the electric motor 1, and for example, structural carbon steel, martensitic stainless steel having a higher hardness, or the like is used. Further, considering the use of a magnetic field orientation mold, non-magnetic austenitic stainless steel or the like may be used. The shaft 301 is arranged in the central portion of the internal space of the frame 200. The rotor core 302 is fixed to the shaft 301 by, for example, an adhesive or integral molding described later. Further, the pair of bearings 306 are attached to the shaft 301 by, for example, tightening. The shaft 301 is rotatably supported with respect to the frame 200 via a bearing 306. The rotor core 302 is formed by a permanent magnet. The permanent magnet referred to here may be, for example, a plastic magnet formed by injection molding or compression molding of a mixture of powder and resin of a rare earth magnet such as neodymium Nd and samarium-cobalt Sm2Co17. The rotor core 302 has a plurality of magnetic poles. The rotor core 302 is a member that transmits the magnetic force received from the stator 400 to the shaft 301. The rotor core 302 is formed in a cylindrical shape, for example. The rotor core 302 is fixed to the outer peripheral surface of the shaft 301. The rotor core 302 made of a plastic magnet and the shaft 301 can be integrally molded. When the rotor core 302 and the shaft 301 are fixed by integral molding, it is desirable that the outer peripheral surface of the shaft 301 is knurled.

第1エンドキャップ304および第2エンドキャップ305は、略円筒状の部材であり,各々の内周面はシャフト301の外周面に固着される。第1エンドキャップ304及び第2エンドキャップ305は、圧入または接着剤によってシャフト301へ固着する。ローターコア302とシャフト301が一体成形される場合、ローターコア302をシャフト301へ固着した後に第1エンドキャップ304及び第2エンドキャップ305をシャフト301に固着される。ローターコア302とシャフト301が接着かつ第1エンドキャップ304及び第2エンドキャップ305も接着の場合は同時に固着してもよい。 The first end cap 304 and the second end cap 305 are substantially cylindrical members, and their inner peripheral surfaces are fixed to the outer peripheral surface of the shaft 301. The first end cap 304 and the second end cap 305 are fixed to the shaft 301 by press fitting or an adhesive. When the rotor core 302 and the shaft 301 are integrally formed, the rotor core 302 is fixed to the shaft 301, and then the first end cap 304 and the second end cap 305 are fixed to the shaft 301. If the rotor core 302 and the shaft 301 are adhered and the first end cap 304 and the second end cap 305 are also adhered, they may be adhered at the same time.

第1のエンドキャップ304および第2のエンドキャップ305は、ローターコア302が割れた場合に永久磁石の破片が軸方向へ飛散するのを防止する。また、各々のエンドキャップは、直接、または接着剤、あるいは後述する接続部302cなどを介してローターコア302と繋がる。ローターアセンブリ300が回転しているときの遠心力によるローターコア302の変形・歪みは各々のエンドキャップ304及び305によって抑制されるため、ローターコア302が割れにくくなる。また、後述する質量不釣り合いの調整のため、ローターコア302の両端に配置されて2面修正が可能となる。2面修正によってダイナミックアンバランス(動的質量不釣り合い)が改善される。第1エンドキャップ304および第2エンドキャップ305は、例えば、外周面で段付きの円筒状であってもよい。第1エンドキャップ304および第2エンドキャップ305は、非磁性体である。 The first end cap 304 and the second end cap 305 prevent the pieces of the permanent magnet from scattering in the axial direction when the rotor core 302 is broken. Further, each end cap is connected to the rotor core 302 directly, or via an adhesive or a connecting portion 302c described later. Since the deformation / distortion of the rotor core 302 due to the centrifugal force when the rotor assembly 300 is rotating is suppressed by the respective end caps 304 and 305, the rotor core 302 is less likely to crack. Further, in order to adjust the mass imbalance described later, it is arranged at both ends of the rotor core 302, and it is possible to correct two surfaces. Dynamic imbalance (dynamic mass imbalance) is improved by the two-sided correction. The first end cap 304 and the second end cap 305 may have, for example, a stepped cylindrical shape on the outer peripheral surface. The first end cap 304 and the second end cap 305 are non-magnetic materials.

第1エンドキャップ304は、ローターコア302と軸受306との間に配置される。第2エンドキャップ305は、ローターコア302を基準として第1エンドキャップ304の反対側に配置される。ローターコア302におけるインペラ101側の側面とこれに対向する第1エンドキャップ304の側面、ローターコア302におけるインペラ101と反対側の側面とこれに対向する第2エンドキャップ305の側面とは当接する。第1エンドキャップ304とローターコア302、または、第2エンドキャップ305とローターコア302は空隙を有して配置されてもよい。スリーブ303をローターコア302に接着させる際、接着剤が第1エンドキャップ304とローターコア302の隙間、または、第2エンドキャップ305とローターコア302の隙間に含浸させることができる。 The first end cap 304 is arranged between the rotor core 302 and the bearing 306. The second end cap 305 is arranged on the opposite side of the first end cap 304 with respect to the rotor core 302. The side surface of the rotor core 302 on the impeller 101 side and the side surface of the first end cap 304 facing the same, the side surface of the rotor core 302 opposite to the impeller 101 and the side surface of the second end cap 305 facing the same come into contact with each other. The first end cap 304 and the rotor core 302, or the second end cap 305 and the rotor core 302 may be arranged with a gap. When the sleeve 303 is adhered to the rotor core 302, the adhesive can be impregnated in the gap between the first end cap 304 and the rotor core 302 or the gap between the second end cap 305 and the rotor core 302.

ローターコア302の重心がシャフト301の軸線上にない場合や、シャフト301に微小な曲がりがある場合等、ローターアセンブリ300には質量不釣り合いがある。質量不釣り合いはローターアセンブリ300が一対の軸受306で支持されて回転するとき、径方向の力を発生させる。この径方向の力はローターアセンブリ300の過大な振れ回りや、一対の軸受306の内部へ過大な応力を発生させ、電動送風機100の性能が低下する。ローターアセンブリ300の質量不釣り合いを測定し、第1エンドキャップ304および第2エンドキャップ305の一部を適切な位置で切削することで、ローターアセンブリ300の質量不釣り合いが低減する。 The rotor assembly 300 has a mass imbalance, such as when the center of gravity of the rotor core 302 is not on the axis of the shaft 301 or when the shaft 301 has a slight bend. The mass imbalance generates a radial force when the rotor assembly 300 is supported by a pair of bearings 306 and rotates. This radial force causes excessive swing of the rotor assembly 300 and excessive stress inside the pair of bearings 306, which deteriorates the performance of the electric blower 100. By measuring the mass imbalance of the rotor assembly 300 and cutting a part of the first end cap 304 and the second end cap 305 at an appropriate position, the mass imbalance of the rotor assembly 300 is reduced.

スリーブ303は、ローターコア302の外周を覆う部材である。スリーブ303は、例えば、円筒状の部材である。スリーブ303は、ローターコア302を固定するための部材である。本実施の形態において、スリーブ303は、ローターコア302の外周全体を覆う。または、スリーブ303は、第1エンドキャップ304の外周の一部と第2エンドキャップ305の外周の一部とを覆う。例えば、図4のように第2エンドキャップ305が段付きの円筒状であるとき、スリーブ303は第2エンドキャップ305の小径部を覆い、大径部との段差部分で当接し、位置決めとすることができる。ローターコア302とスリーブ303と接着剤により固定される。 The sleeve 303 is a member that covers the outer circumference of the rotor core 302. The sleeve 303 is, for example, a cylindrical member. The sleeve 303 is a member for fixing the rotor core 302. In this embodiment, the sleeve 303 covers the entire outer circumference of the rotor core 302. Alternatively, the sleeve 303 covers a part of the outer circumference of the first end cap 304 and a part of the outer circumference of the second end cap 305. For example, when the second end cap 305 has a stepped cylindrical shape as shown in FIG. 4, the sleeve 303 covers the small diameter portion of the second end cap 305 and abuts at the stepped portion with the large diameter portion for positioning. be able to. It is fixed to the rotor core 302, the sleeve 303 and the adhesive.

本実施の形態のスリーブ303は、非磁性体である。一例として、スリーブ303は、カーボン繊維と樹脂とを含む複合材料によって形成される。カーボン繊維と樹脂とを含む複合材料は、軽量で高強度かつ耐熱性を有する材料の一例である。 The sleeve 303 of this embodiment is a non-magnetic material. As an example, the sleeve 303 is formed of a composite material containing carbon fiber and resin. The composite material containing carbon fiber and resin is an example of a material having light weight, high strength and heat resistance.

電動送風機100は、電動機1、インペラ101、ディフューザー102、ブラケット201およびカバー202を備える。インペラ101は、回転することで、カバー202側から電動送風機100の内部の方向に吸引する気流を発生させる部材である。インペラ101はシャフト301にナット等で締結されている。ブラケット201およびカバー202は、電動送風機100の外殻の一部を形成する部材である。カバー202は内周面でブラケット201外周面と嵌合する。カバー202の内周面とブラケット201外周面とは接着剤により固着される。 The electric blower 100 includes an electric motor 1, an impeller 101, a diffuser 102, a bracket 201, and a cover 202. The impeller 101 is a member that generates an air flow that is sucked from the cover 202 side toward the inside of the electric blower 100 by rotating. The impeller 101 is fastened to the shaft 301 with a nut or the like. The bracket 201 and the cover 202 are members that form a part of the outer shell of the electric blower 100. The cover 202 is fitted with the outer peripheral surface of the bracket 201 on the inner peripheral surface. The inner peripheral surface of the cover 202 and the outer peripheral surface of the bracket 201 are fixed by an adhesive.

図3に示すように、インペラ101は、シャフト301のうち、フレーム200の一端側外方へ突出した部分に取り付けられる。本実施の形態において、一対の軸受306は、インペラ101とローターコア302との間に配置される。なお、インペラ101、一対の軸受306、ローターコア302のそれぞれの配置は、当該配置に限らない。例えば、ローターコア302に対しインペラ101側の軸方向に一方の軸受306を配置し、ローターコア302に対しインペラ101の反対側の軸方向に他方の軸受306を配置してもよい。 As shown in FIG. 3, the impeller 101 is attached to a portion of the shaft 301 that protrudes outward on one end side of the frame 200. In this embodiment, the pair of bearings 306 are arranged between the impeller 101 and the rotor core 302. The arrangement of the impeller 101, the pair of bearings 306, and the rotor core 302 is not limited to this arrangement. For example, one bearing 306 may be arranged in the axial direction on the impeller 101 side with respect to the rotor core 302, and the other bearing 306 may be arranged in the axial direction on the opposite side of the impeller 101 with respect to the rotor core 302.

ブラケット201は、フレーム200の一端側に取り付けられる。ブラケット201は、フレーム200の第1の円筒部200aを囲うように設けられる。カバー202は内周面でブラケット201の外周面と嵌合する。カバー202の内周面とブラケット201の外周面とは接着剤により固着される。カバー202は、インペラ101を覆うように設けられる。カバー202の一端側には、インペラ101に対し、風上側のカバー202に吸気口202aが形成される。ブラケット201の一端側には、ディフューザー102が取り付けられる。ディフューザー102には翼列が形成され、カバー202の内面で複数の流路を形成する。 The bracket 201 is attached to one end side of the frame 200. The bracket 201 is provided so as to surround the first cylindrical portion 200a of the frame 200. The cover 202 is fitted with the outer peripheral surface of the bracket 201 on the inner peripheral surface. The inner peripheral surface of the cover 202 and the outer peripheral surface of the bracket 201 are fixed by an adhesive. The cover 202 is provided so as to cover the impeller 101. On one end side of the cover 202, an intake port 202a is formed on the cover 202 on the windward side with respect to the impeller 101. A diffuser 102 is attached to one end side of the bracket 201. A blade row is formed in the diffuser 102, and a plurality of flow paths are formed on the inner surface of the cover 202.

また、ブラケット201の他端側には、排気口201aが形成される。排気口201aは、吸気口202aよりもシャフト301の径方向外方に設けられる。排気口201aは、フレーム200よりもシャフト301の径方向外方に設けられる。電動送風機100は、吸気口202aから空気を取り込み、排気口201aから空気を送り出す。 Further, an exhaust port 201a is formed on the other end side of the bracket 201. The exhaust port 201a is provided outside the shaft 301 in the radial direction with respect to the intake port 202a. The exhaust port 201a is provided outside the shaft 301 in the radial direction with respect to the frame 200. The electric blower 100 takes in air from the intake port 202a and sends out air from the exhaust port 201a.

上記したフレーム200、ブラケット201およびカバー202は、電動送風機100の外殻を形成するケーシングの一例である。本実施の形態において、ローターアセンブリ300、ステーター400およびインペラ101は、このケーシングに収容される。また、吸気口202aおよび排気口201aは、このケーシングに形成されている。 The frame 200, bracket 201, and cover 202 described above are examples of casings that form the outer shell of the electric blower 100. In this embodiment, the rotor assembly 300, the stator 400 and the impeller 101 are housed in this casing. Further, the intake port 202a and the exhaust port 201a are formed in the casing.

ここで、図3を参照し、電動送風機100の動作時における空気の流れについて説明する。電動送風機100は、端子404から電流が供給されることにより、ステーター400がシャフト301の周りに時間とともに回転する磁束を発生させ、ローターコア302に回転する力が付与される。これにより、ローターコア302およびシャフト301が回転する。また、シャフト301に取り付けられたインペラ101が回転する。 Here, with reference to FIG. 3, the air flow during operation of the electric blower 100 will be described. When the electric current is supplied from the terminal 404, the electric blower 100 generates a magnetic flux in which the stator 400 rotates around the shaft 301 with time, and a force for rotating the rotor core 302 is applied to the rotor core 302. As a result, the rotor core 302 and the shaft 301 rotate. Further, the impeller 101 attached to the shaft 301 rotates.

インペラ101が回転すると、吸気口202aにおける圧力が負圧になる。これにより、吸気口202aからカバー202内へと空気が吸い込まれる。吸い込まれた空気は、インペラ101の中心部から外周へと送られる。インペラ101の外周へ送られた空気は、カバー202とディフューザー102によって作られる複数の流路に流入する。当該複数の流路を流れる空気は圧力回復を行い、電動送風機100の送風性能を向上させる。当該複数の流路を通過した空気は、ブラケット201の内部を流れ、排気口201aから吹き出される。 When the impeller 101 rotates, the pressure at the intake port 202a becomes negative. As a result, air is sucked into the cover 202 from the intake port 202a. The sucked air is sent from the central portion of the impeller 101 to the outer circumference. The air sent to the outer circumference of the impeller 101 flows into a plurality of flow paths created by the cover 202 and the diffuser 102. The air flowing through the plurality of flow paths recovers the pressure and improves the blowing performance of the electric blower 100. The air that has passed through the plurality of flow paths flows inside the bracket 201 and is blown out from the exhaust port 201a.

また、図3に示すように、フレーム200には、通気口200dが形成されてもよい。通気口200dは、フレーム200の第2の円筒部200bの内部空間とブラケット201の内部空間とをつなぐ開口である。通気口200dが形成されることで、ブラケット201の内部を流れる空気の一部は、当該通気口200dを介して第2の円筒部200bの内部へ流れこむ。第2の円筒部200bの内部へ空気が流れ込むことで、ローターアセンブリ300またはステーター400が冷却される。第2の円筒部200bの内部へ流れ込んだ空気は、フレーム200の他端側の開口部200cから排出される。なお、通気口200dが形成される場合、排気口201aの一部または全部を塞いでもよい。その場合はブラケット201を流れる空気の一部または全部が第2の円筒部200bに流れ込み、ローターアセンブリ300またはステーター400の冷却効果が向上する。 Further, as shown in FIG. 3, a vent 200d may be formed in the frame 200. The vent 200d is an opening that connects the internal space of the second cylindrical portion 200b of the frame 200 and the internal space of the bracket 201. By forming the vent 200d, a part of the air flowing inside the bracket 201 flows into the inside of the second cylindrical portion 200b through the vent 200d. The rotor assembly 300 or the stator 400 is cooled by the air flowing into the second cylindrical portion 200b. The air that has flowed into the inside of the second cylindrical portion 200b is discharged from the opening 200c on the other end side of the frame 200. When the ventilation port 200d is formed, a part or all of the exhaust port 201a may be closed. In that case, a part or all of the air flowing through the bracket 201 flows into the second cylindrical portion 200b, and the cooling effect of the rotor assembly 300 or the stator 400 is improved.

次に、本発明の実施の形態1にかかるローターアセンブリ300の構造を図6から図8に基づいて説明する。図6は実施の形態1の電動機1におけるにおけるローター300のスリーブおよび一対の軸受306と予圧部307を除いたローターサブアセンブリ300aの側面図である。図7は実施の形態1の電動機1におけるローターアセンブリ300の軸に垂直な断面図であり、図4のB−B断面図である。図8は実施の形態1の電動送風機100におけるローターアセンブリの部分拡大図であり、図6のC部の部分拡大図である。 Next, the structure of the rotor assembly 300 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 6 to 8. FIG. 6 is a side view of the rotor subassembly 300a excluding the sleeve of the rotor 300, the pair of bearings 306, and the preload portion 307 in the electric motor 1 of the first embodiment. FIG. 7 is a cross-sectional view perpendicular to the axis of the rotor assembly 300 in the electric motor 1 of the first embodiment, and is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. FIG. 8 is a partially enlarged view of the rotor assembly in the electric blower 100 of the first embodiment, and is a partially enlarged view of the C portion of FIG.

図6から図8に示すように、ローターサブアセンブリ300aのローターコア302は、その円筒状の外周面において、シャフト301の軸方向に平行な直線状に形成される複数の凸部302aを有する。複数の凸部302aは、ローターコア302の円筒表面に、この円筒表面から半径方向に同一の高さを有する。複数の凸部302aはシャフト301の中心軸のまわりに回転対称に設けられている。複数の凸部301は、磁石であるローターコア302の軸方向の他端側端面(インペラ101の反対側)に連続して形成される。ローターサブアセンブリ300aをスリーブ303が外包するとき、複数の凸部302aはスリーブ303の内周面と接触し、ローターコア302の外周面とスリーブ303の内周面との間に均等な隙間を形成する。このように、複数の凸部302aはシャフト301の軸方向に平行な直線状に形成されるので、ローターコア302の外周面とスリーブ303の内周面との間にシャフト301の軸方向に均等な隙間を形成でき、充填される接着剤に対し、シャフト301の軸方向の片寄りを抑制できる。 As shown in FIGS. 6 to 8, the rotor core 302 of the rotor subassembly 300a has a plurality of convex portions 302a formed in a straight line parallel to the axial direction of the shaft 301 on its cylindrical outer peripheral surface. The plurality of convex portions 302a have the same height on the cylindrical surface of the rotor core 302 in the radial direction from the cylindrical surface. The plurality of convex portions 302a are provided rotationally symmetrically around the central axis of the shaft 301. The plurality of convex portions 301 are continuously formed on the other end surface (opposite side of the impeller 101) on the other end side in the axial direction of the rotor core 302 which is a magnet. When the sleeve 303 externally encloses the rotor subassembly 300a, the plurality of convex portions 302a come into contact with the inner peripheral surface of the sleeve 303 to form an even gap between the outer peripheral surface of the rotor core 302 and the inner peripheral surface of the sleeve 303. To do. In this way, since the plurality of convex portions 302a are formed in a linear shape parallel to the axial direction of the shaft 301, the outer peripheral surface of the rotor core 302 and the inner peripheral surface of the sleeve 303 are uniformly formed in the axial direction of the shaft 301. A gap can be formed, and the shaft 301 can be prevented from shifting in the axial direction with respect to the adhesive to be filled.

ローターコア302の外周面とスリーブ303の内周面との間には図示しない接着剤が充填されている。複数の凸部302aによって両者の隙間が均等であり、複数の凸部302aがシャフト301の中心軸のまわりに回転対称となるように配置されるため、充填される接着剤に対し、シャフト301の軸周りの片寄りによる質量不釣り合いの発生を抑制する。スリーブ303は、ローターアセンブリ300aの回転の角加速度とスリーブ303の慣性モーメントにより、スリーブ303と接着剤の界面にはローターアセンブリ300aの回転方向にせん断応力が作用するが、本実施の形態によれば接着剤の不均一によるせん断応力集中の発生が抑制されるため、信頼性が向上する。また、ローターアセンブリ300の外部から治具等により位置決め固定を行い、接着剤硬化のため長時間の養生を要する従来の製造工程に比べて、位置決め固定の冶具等が不要で、複数の凸部302aによって均等な隙間が容易に得られる。 An adhesive (not shown) is filled between the outer peripheral surface of the rotor core 302 and the inner peripheral surface of the sleeve 303. Since the gaps between the two are equal due to the plurality of convex portions 302a and the plurality of convex portions 302a are arranged so as to be rotationally symmetric around the central axis of the shaft 301, the shaft 301 is arranged with respect to the adhesive to be filled. Suppresses the occurrence of mass imbalance due to deviation around the shaft. In the sleeve 303, shear stress acts in the rotational direction of the rotor assembly 300a at the interface between the sleeve 303 and the adhesive due to the angular acceleration of rotation of the rotor assembly 300a and the moment of inertia of the sleeve 303. According to the present embodiment. Since the occurrence of shear stress concentration due to non-uniformity of the adhesive is suppressed, reliability is improved. Further, as compared with the conventional manufacturing process in which positioning and fixing are performed from the outside of the rotor assembly 300 with a jig or the like and curing for a long time is required for curing the adhesive, a jig or the like for positioning and fixing is not required, and a plurality of convex portions 302a are required. Easily obtains even gaps.

図6に示すように、複数の凸部302aはシャフト301に平行な直線状であり、ローターコア302の軸方向長さよりも短い。これにより、ローターコア302とスリーブ303の間に形成される隙間は複数の凸部302aにより複数の空間に仕切られず、連続した1つの空間となる。例えば、ローターサブアセンブリ300aにスリーブ303を装着した後に接着剤を充填する場合、ローターコア302とスリーブ303の間に形成される隙間は連続した1つの空間となるため、充填する接着剤の注入口を複数設ける必要がなく、製造コストを抑制し、充填量の片寄りによる接着剤の不均一を抑制する。 As shown in FIG. 6, the plurality of convex portions 302a have a linear shape parallel to the shaft 301 and are shorter than the axial length of the rotor core 302. As a result, the gap formed between the rotor core 302 and the sleeve 303 is not divided into a plurality of spaces by the plurality of convex portions 302a, and becomes one continuous space. For example, when the adhesive is filled after the sleeve 303 is attached to the rotor subassembly 300a, the gap formed between the rotor core 302 and the sleeve 303 becomes one continuous space, so that the injection port of the adhesive to be filled It is not necessary to provide a plurality of adhesives, the manufacturing cost is suppressed, and the non-uniformity of the adhesive due to the deviation of the filling amount is suppressed.

図8に示すように、複数の凸部302aにおけるインペラ101側の端部は角度D°のスロープ形状となっている。このため、スリーブ303をローターコア302にインペラ101側から装着する際に、スリーブ303の端面が凸部302aの端部に引っかかりにくく、作業性がよい。 As shown in FIG. 8, the ends of the plurality of convex portions 302a on the impeller 101 side have a slope shape with an angle of D °. Therefore, when the sleeve 303 is attached to the rotor core 302 from the impeller 101 side, the end surface of the sleeve 303 is less likely to be caught by the end of the convex portion 302a, and workability is good.

次に、本発明に係る実施の形態1の電動送風機におけるローターアセンブリ300の製造方法の一例について、図9、図10に基づいて説明する。図9は、実施の形態1の電動機1におけるローターコア302を製造する方法のうち、ローターコア302を金型で成形する段階でのシャフト301に垂直な方向の断面図である。図10は、実施の形態1の電動機1におけるローターコア302の複数の凸部301aを金型で成形する段階でのシャフト301に垂直な方向の断面図である。図11は、実施の形態1の電動機1と異なる電動機のローターコア601を金型で成形する段階でのシャフト301に垂直な方向の断面図である。 Next, an example of a method for manufacturing the rotor assembly 300 in the electric blower according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 9 and 10. FIG. 9 is a cross-sectional view of the method for manufacturing the rotor core 302 in the electric motor 1 of the first embodiment in the direction perpendicular to the shaft 301 at the stage of molding the rotor core 302 with a mold. FIG. 10 is a cross-sectional view in a direction perpendicular to the shaft 301 at the stage of forming the plurality of convex portions 301a of the rotor core 302 in the electric motor 1 of the first embodiment with a mold. FIG. 11 is a cross-sectional view in a direction perpendicular to the shaft 301 at the stage of molding the rotor core 601 of the electric motor different from the electric motor 1 of the first embodiment with a mold.

実施の形態1のローターコア302は、希土類磁石の粉体と樹脂とを混合したものを、射出成形によって形成された、プラスチックマグネットである。また、この粉体は、それぞれ磁化容易軸方向をもつ異方性磁石である。つまり、ローターコア302は、異方性材料からなる磁石を有する。異方性磁石の粉体を用いて、配向磁場内で成形することにより、ローターコア302は磁化容易方向を持ち、磁化容易方向を持たない等方性磁石の場合に比べて単位体積当たりの磁力が強くなる。異方性プラスチックマグネットによるローターコアを備える電動機は高出力が可能となり、あるいは、同等出力の要求に対してより小形軽量な電動機を提供することができる。 The rotor core 302 of the first embodiment is a plastic magnet formed by injection molding a mixture of powder and resin of a rare earth magnet. Further, this powder is an anisotropic magnet having an axial direction for easy magnetization. That is, the rotor core 302 has a magnet made of an anisotropic material. By molding in an orientation magnetic field using the powder of an anisotropic magnet, the rotor core 302 has an easy magnetization direction, and the magnetic force per unit volume is higher than that of an isotropic magnet having no easy magnetization direction. Becomes stronger. An electric motor provided with a rotor core made of an anisotropic plastic magnet can achieve high output, or can provide a smaller and lighter electric motor to meet the demand for equivalent output.

図9は、シャフト301の外周にローターコア302を成形するための射出成形金型500の断面を模式的に示した図である。ローターコア302は、円筒状の金型スリーブ502の中心に、別の金型で成形したシャフト301をあらかじめ挿入しておき、金型スリーブ502の内周側でシャフト301の外側に磁粉と樹脂が混合された材料(以下、プラスティックマグネットコンパウンドと称す。)が充填されることで成形される。射出成形金型500は、成形機内で磁場を作る複数の配向磁石501を備える。すなわち、成形時に、ローターコア302と複数の配向磁石501とは金型スリーブ502によって隔絶される。金型スリーブ502は非磁性体であり、径方向の厚みEを有する。複数の配向磁石501は、金型スリーブ502の外側に配置される。複数の配向磁石501は、シャフト301の周りに、N極とS極とが隣接するように配置される。図9中の矢印は、配向磁石501が生成する磁力線を示す。 FIG. 9 is a diagram schematically showing a cross section of an injection molding die 500 for molding a rotor core 302 on the outer periphery of the shaft 301. In the rotor core 302, a shaft 301 formed by another mold is inserted in advance in the center of the cylindrical mold sleeve 502, and magnetic powder and resin are formed on the inner peripheral side of the mold sleeve 502 and outside the shaft 301. It is molded by filling a mixed material (hereinafter referred to as a plastic magnet compound). The injection molding die 500 includes a plurality of orientation magnets 501 that create a magnetic field in the molding machine. That is, at the time of molding, the rotor core 302 and the plurality of alignment magnets 501 are separated by the mold sleeve 502. The mold sleeve 502 is a non-magnetic material and has a thickness E in the radial direction. The plurality of orientation magnets 501 are arranged outside the mold sleeve 502. The plurality of alignment magnets 501 are arranged around the shaft 301 so that the north pole and the south pole are adjacent to each other. The arrows in FIG. 9 indicate the lines of magnetic force generated by the alignment magnet 501.

射出成形金型500に溶融可塑化したプラスティックマグネットコンパウンドが充填されると、プラスティックマグネットコンパウンドに含まれる異方性磁石の粉体は、配向磁石501によって作られた磁場に従って、異方性磁石の粉体の磁気モーメントが向きやすい方向である磁化容易方向に配向される。配向磁石501とローターコア302の距離が小さいほど、配向磁石501の磁力はより強力にローターコア302に作用する。ここで、金型スリーブ502の厚みEは、金型スリーブ502の物理強度、耐摩耗性、疲労特性などからできるだけ薄くすることが望ましい。すなわち、金型スリーブ502の厚みEが小さいほど、配向磁石501による磁場は強力にローターコア302に作用して磁力の大きいローターコア302が成形され、より高速、高出力の高性能な電動機が得られる。 When the injection molding mold 500 is filled with the melt-plasticized plastic magnet compound, the anisotropic magnet powder contained in the plastic magnet compound is formed according to the magnetic field generated by the alignment magnet 501. It is oriented in the direction of easy magnetization, which is the direction in which the magnetic moment of the body is easy to direct. The smaller the distance between the alignment magnet 501 and the rotor core 302, the stronger the magnetic force of the alignment magnet 501 acts on the rotor core 302. Here, it is desirable that the thickness E of the mold sleeve 502 is as thin as possible in view of the physical strength, wear resistance, fatigue characteristics, etc. of the mold sleeve 502. That is, the smaller the thickness E of the mold sleeve 502, the stronger the magnetic field generated by the alignment magnet 501 acts on the rotor core 302 to form the rotor core 302 having a large magnetic force, and a high-performance electric motor having higher speed and higher output can be obtained. Be done.

実施の形態1のローターコア302は、シャフト301を金型内にあらかじめ挿入しておき、そこに溶融したプラスティックマグネットコンパウンドを充填するインサート成形によって製造される。シャフト301とローターコア302とをインサート成形することにより両者が一体化し、接着など他の方法でシャフト301とローターコア302を固着させる場合に比べて製造コストが抑制される。 The rotor core 302 of the first embodiment is manufactured by insert molding in which a shaft 301 is inserted into a mold in advance and a molten plastic magnet compound is filled therein. By insert molding the shaft 301 and the rotor core 302, both are integrated, and the manufacturing cost is suppressed as compared with the case where the shaft 301 and the rotor core 302 are fixed by another method such as adhesion.

また、図9では、配向磁石501を4極使用し、ローターコア302が4つの磁極を有する磁石である場合を例にとって説明した。ここで、ローターコア302に形成される磁極は、ローターコア302に対向する配向磁石501の磁極がN極の場合はS極が、配向磁石501の磁極がS極の場合はN極がそれぞれ形成される。なお、極数が異なる場合であっても同様の製造方法が適用出来る。 Further, in FIG. 9, a case where four alignment magnets 501 are used and the rotor core 302 is a magnet having four magnetic poles has been described as an example. Here, the magnetic poles formed in the rotor core 302 are formed of an S pole when the magnetic pole of the alignment magnet 501 facing the rotor core 302 is an N pole, and an N pole when the magnetic pole of the alignment magnet 501 is an S pole. Will be done. The same manufacturing method can be applied even when the number of poles is different.

図10は、ローターコア302の外周面である円筒面の表面に複数の凸部302aを成形するための射出成形金型510の断面を模式的に示した図である。複数の凸部302aは、半径方向の高さがFである。複数の凸部302aを成形する場合、まず、図9で示した射出成形金型500の金型スリーブ502とは別の金型スリーブであって、射出成形金型510の金型スリーブである略円筒状の成形部511に、成形したローターコア302をあらかじめ挿入する。ここで、成形部511の内周には、複数の凸部302aを形成するための複数の凹部が形成される。この凹部は、図10に示す断面において成形部511の内面の円筒面から半径方向外側に抉られるように形成される。そして、シャフト301の軸方向に延びるように形成される。そして、複数の凸部302aは、ローターコア302の外周円筒表面と射出成形金型510の成形部511の内周に抉られるように形成された凹部とで囲まれた空間に溶融可塑化した樹脂を充填することで成形される。つまり、複数の凸部302aは磁石であるローターコア302に固着され、複数の凸部302aは、磁石であるローターコア302が配向磁場内で成形された後に、2色成形によって成形される。 FIG. 10 is a diagram schematically showing a cross section of an injection molding die 510 for molding a plurality of convex portions 302a on the surface of a cylindrical surface which is an outer peripheral surface of the rotor core 302. The height of the plurality of convex portions 302a in the radial direction is F. When molding the plurality of convex portions 302a, first, the mold sleeve is different from the mold sleeve 502 of the injection molding mold 500 shown in FIG. 9, and is the mold sleeve of the injection molding mold 510. The molded rotor core 302 is inserted into the cylindrical molded portion 511 in advance. Here, a plurality of concave portions for forming the plurality of convex portions 302a are formed on the inner circumference of the molded portion 511. This recess is formed so as to be cut radially outward from the cylindrical surface of the inner surface of the molded portion 511 in the cross section shown in FIG. Then, it is formed so as to extend in the axial direction of the shaft 301. The plurality of convex portions 302a are melt-plasticized in a space surrounded by the outer peripheral cylindrical surface of the rotor core 302 and the concave portions formed so as to be hollowed out in the inner circumference of the molding portion 511 of the injection molding die 510. It is molded by filling. That is, the plurality of convex portions 302a are fixed to the rotor core 302 which is a magnet, and the plurality of convex portions 302a are formed by two-color molding after the rotor core 302 which is a magnet is formed in an orientation magnetic field.

この時、複数の凸部302aの材質はローターコア302と化学的な結合をするため、両者の結合面の強度が高まる。また、複数の凸部302aの樹脂は、ローターコア302と異なる材料の樹脂であってもよい。例えば、磁石の粉末を含まない樹脂であってもよい。複数の凸部302aの材質がプラスティックマグネットコンパウンドである場合、磁路として機能する。なお、ローターコア302を形成するプラスティックマグネットコンパウンドとして、異方性磁石の粉体を樹脂に混合した場合について説明したが、複数の凸部302aの材質としてのプラスティックマグネットコンパウンドは等方性磁石の粉体を混合するものでもよい。このように、複数の凸部302aは、ローターコア302とは別の材料からなるので、複数の凸部302aの設計の自由度が高まる。 At this time, since the materials of the plurality of convex portions 302a chemically bond with the rotor core 302, the strength of the bonding surface between the two is increased. Further, the resin of the plurality of convex portions 302a may be a resin of a material different from that of the rotor core 302. For example, it may be a resin that does not contain magnet powder. When the material of the plurality of convex portions 302a is a plastic magnet compound, it functions as a magnetic path. As the plastic magnet compound forming the rotor core 302, the case where the powder of the anisotropic magnet is mixed with the resin has been described, but the plastic magnet compound as the material of the plurality of convex portions 302a is the powder of the isotropic magnet. It may be a mixture of bodies. As described above, since the plurality of convex portions 302a are made of a material different from that of the rotor core 302, the degree of freedom in designing the plurality of convex portions 302a is increased.

ここで、比較のために、実施の形態1と異なる電動送風機におけるローターコア601について、図11に基づいて説明する。図11は実施の形態1と異なる電動送風機におけるローターコア601を製造する方法のうち、ローターコア601を金型で成形する段階でのシャフト301に垂直な方向の断面図である。 Here, for comparison, the rotor core 601 in the electric blower different from the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a cross-sectional view in a direction perpendicular to the shaft 301 at the stage of molding the rotor core 601 with a mold, which is a method of manufacturing the rotor core 601 in an electric blower different from the first embodiment.

図11は、ローターコア601を成形するための射出成形金型700の断面を模式的に示した図である。射出成形金型700は金型スリーブ702を備え、金型スリーブ702の内周面に異方性プラスティックマグネットコンパウンドを充填することで、実施の形態1と異なるローターコア601が形成される。また、射出成形金型700は複数の配向磁石701を備える。実施の形態1と異なるローターコア601は、ローターコア601と連続した複数の凸部601aを備える。 FIG. 11 is a diagram schematically showing a cross section of an injection molding die 700 for molding the rotor core 601. The injection-molded mold 700 includes a mold sleeve 702, and the inner peripheral surface of the mold sleeve 702 is filled with an anisotropic plastic magnet compound to form a rotor core 601 different from that of the first embodiment. Further, the injection molding die 700 includes a plurality of alignment magnets 701. The rotor core 601 different from the first embodiment includes a plurality of convex portions 601a continuous with the rotor core 601.

射出成形金型700に溶融可塑化したプラスティックマグネットコンパウンドが充填されると、プラスティックマグネットコンパウンドに含まれる異方性磁石の粉体は、配向磁石701によって作られた磁場に従って配向される。金型スリーブ702における薄肉部の厚みEは、磁力の大きいローターコアを製造するためにはできるだけ薄くすることが望ましいが金型スリーブ702の物理強度、耐摩耗性、疲労特性、要求寿命などから最小の厚みE以下にすることができない。また、ローターコア601に形成される複数の凸部601aは、ローターコア601の円筒表面から径方向外向きにFの高さを有する。すなわち、実施の形態1と異なる電動送風機におけるローターコア601は、配向磁石701における金属スリーブ702と対向する面からE+Fだけ離れた位置に配向磁場が形成され、この磁場内で成形される。これは、実施の形態1の電動送風機におけるローターコア302が配向磁石501からEだけ離れていることに比べて、ローターコア601は配向磁石701との距離が大きく、配向磁石701から受ける磁力が比較的小さいことを意味する。その結果、実施の形態1と異なる電動送風機におけるローターコア601では高性能な電動機を得るのが困難である。 When the injection molding die 700 is filled with the melt-plasticized plastic magnet compound, the powder of the anisotropic magnet contained in the plastic magnet compound is oriented according to the magnetic field created by the alignment magnet 701. The thickness E of the thin portion of the mold sleeve 702 is preferably as thin as possible in order to manufacture a rotor core having a large magnetic force, but it is the minimum from the physical strength, wear resistance, fatigue characteristics, required life, etc. of the mold sleeve 702. The thickness cannot be less than or equal to E. Further, the plurality of convex portions 601a formed on the rotor core 601 have a height of F radially outward from the cylindrical surface of the rotor core 601. That is, the rotor core 601 in the electric blower different from the first embodiment has an alignment magnetic field formed at a position separated by E + F from the surface of the alignment magnet 701 facing the metal sleeve 702, and is formed in this magnetic field. This is because the rotor core 302 in the electric blower of the first embodiment is separated from the alignment magnet 501 by E by E, the rotor core 601 has a large distance from the alignment magnet 701, and the magnetic force received from the alignment magnet 701 is compared. It means that it is small. As a result, it is difficult to obtain a high-performance electric motor with the rotor core 601 in the electric blower different from the first embodiment.

このように、複数の凸部302aは、磁石であるローターコア302が配向磁場内で成形された後に、2色成形によって形成されるので、複数の凸部302aが成形される前のローターコア302と配向磁石との距離を複数の凸部の高さF分だけ小さくすることができ、磁力の大きい磁石を備える電動機が得られる。また、複数の凸部の成形の自由度が高まる。 As described above, since the plurality of convex portions 302a are formed by two-color molding after the rotor core 302 which is a magnet is formed in the orientation magnetic field, the rotor core 302 before the plurality of convex portions 302a are formed is formed. The distance between the magnet and the alignment magnet can be reduced by the height F of the plurality of convex portions, and an electric motor including a magnet having a large magnetic force can be obtained. In addition, the degree of freedom in molding a plurality of convex portions is increased.

このように、実施の形態1に記載の電動機は、シャフトと、シャフトに固着された円筒状のローターコアと、ローターコアを外包するスリーブとを備えるローターアセンブリを有し、ローターコアは、異方性材料と樹脂とを混合して成形される磁石を有し、ローターコアは複数の磁極を備え、磁石は円筒表面に円筒表面から半径方向の高さが同一の複数の凸部を備え、複数の凸部はローターコアを成形した後にローターコアを用いて成形されるとともに磁石に固着されているので、位置決め冶具等を必要とせず、スリーブが複数の凸部によってローターコアの外周に容易に位置決めされる。その結果、スリーブとローターコアとの接着が容易になる。また、複数の凸部を除くローターコアは、複数の凸部を成形する前に成形されるので、複数の凸部が成形される前のローターコアと配向磁石との距離を複数の凸部の高さ分だけ小さくすることができ、磁力の大きい磁石を有するローターコアが得られる。つまり、ローターコアの外周に設けられる複数の凸部によって、ローターコアに対するスリーブの位置決めが容易で、また、磁力の強い磁石を有するローターコアを備えるので高速回転が可能な電動機を得ることができる。また、ローターコアを射出成形で製造でき、製造コストの上昇を抑えることができる。 As described above, the electric motor according to the first embodiment has a rotor assembly including a shaft, a cylindrical rotor core fixed to the shaft, and a sleeve that encloses the rotor core, and the rotor core is different. It has a magnet formed by mixing a sex material and a resin, the rotor core has a plurality of magnetic poles, and the magnet has a plurality of protrusions having the same radial height from the cylinder surface on the surface of the cylinder. Since the convex portion of the rotor core is molded using the rotor core and is fixed to the magnet, the sleeve can be easily positioned on the outer periphery of the rotor core by the plurality of convex portions without the need for a positioning jig or the like. Will be done. As a result, the sleeve and the rotor core can be easily adhered to each other. Further, since the rotor core excluding the plurality of convex portions is formed before forming the plurality of convex portions, the distance between the rotor core and the alignment magnet before the plurality of convex portions are formed is set to the distance between the plurality of convex portions. It can be reduced by the height, and a rotor core having a magnet having a large magnetic force can be obtained. That is, the plurality of convex portions provided on the outer circumference of the rotor core make it easy to position the sleeve with respect to the rotor core, and since the rotor core having a magnet having a strong magnetic force is provided, it is possible to obtain an electric motor capable of high-speed rotation. In addition, the rotor core can be manufactured by injection molding, and an increase in manufacturing cost can be suppressed.

また、複数の凸部はシャフトの軸方向に平行な直線状に形成され、シャフトの軸のまわりに回転対称となるように配置されるので、ローターコアの外周面とスリーブの内周面との間にシャフトの軸方向に均等な隙間を形成できるとともに、この隙間に接着剤を充填する場合、複数の凸部の偏り及び接着剤の片寄りによる質量不釣り合いの発生を抑制できる。 Further, since the plurality of convex portions are formed in a straight line parallel to the axial direction of the shaft and arranged so as to be rotationally symmetric around the shaft axis, the outer peripheral surface of the rotor core and the inner peripheral surface of the sleeve An even gap can be formed between them in the axial direction of the shaft, and when the gap is filled with an adhesive, it is possible to suppress the occurrence of mass imbalance due to the bias of a plurality of convex portions and the deviation of the adhesive.

また、複数の凸部は、ローターコアが配向磁場内で成形された後に、2色成形によって形成されるので、複数の凸部が成形される前のローターコアと配向磁石との距離を複数の凸部の高さ分だけ小さくすることができ、磁力の大きい磁石を備える電動機が得られる。また、複数の凸部の成形の自由度が高まる。 Further, since the plurality of convex portions are formed by two-color molding after the rotor core is formed in the alignment magnetic field, the distance between the rotor core and the alignment magnet before the plurality of convex portions are formed is a plurality of distances. It can be reduced by the height of the convex portion, and an electric motor equipped with a magnet having a large magnetic force can be obtained. In addition, the degree of freedom in molding a plurality of convex portions is increased.

また、複数の凸部は、ローターコアの2つの軸方向端面の内いずれか一方に連続して形成され、他方は連続していない。複数の凸部がローターコアの軸方向端面と連続していないことにより、ローターコアの外周面とスリーブの内周面との間に形成された隙間が一つの空間として連続するため、接着剤を充填させるときに、複数の凸部によって遮られることがなく、隙間全体に接着剤を充填することができる。また、複数の凸部はーターコアの2つの軸方向端面の内いずれか一方に連続して形成されているため、複数の凸部が金型内で成形される際に、金型の構造を複雑にすることなく成形することができる。 Further, the plurality of convex portions are continuously formed on one of the two axial end faces of the rotor core, and the other is not continuous. Since the plurality of convex portions are not continuous with the axial end surface of the rotor core, the gap formed between the outer peripheral surface of the rotor core and the inner peripheral surface of the sleeve is continuous as one space. When filling, the adhesive can be filled in the entire gap without being blocked by the plurality of convex portions. Further, since the plurality of convex portions are continuously formed on one of the two axial end faces of the ter core, the structure of the mold is complicated when the plurality of convex portions are formed in the mold. It can be molded without making it.

また、複数の凸部は、ローターコアとは別の材料からなるので、複数の凸部の設計の自由度が高まる。 Further, since the plurality of convex portions are made of a material different from that of the rotor core, the degree of freedom in designing the plurality of convex portions is increased.

実施の形態2.
次に、実施の形態2に係る電動機について説明する。実施の形態2については、上述した実施の形態1の電動機との相違点を中心に説明する。実施の形態1と同一または相当する部分については、同じ符号を付し、また、説明を簡略化および省略する。実施の形態1では、複数の凸部302aは、成形したローターコア302と金型スリーブである成形部511とを用いて成形した。実施の形態2では、複数の凸部302bを成形するときに、成形したローターコア302を用いない点が異なる。図12は実施の形態2の電動機1におけるローターアセンブリ310aの側面図である。図13は実施の形態2の電動機1におけるローターアセンブリ310aのシャフト301に平行で、かつ、シャフト301の中心を通る断面図である。
Embodiment 2.
Next, the electric motor according to the second embodiment will be described. The second embodiment will be described focusing on the differences from the electric motor of the first embodiment described above. The same or corresponding parts as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be simplified and omitted. In the first embodiment, the plurality of convex portions 302a are molded by using the molded rotor core 302 and the molded portion 511 which is a mold sleeve. The second embodiment is different in that the molded rotor core 302 is not used when molding the plurality of convex portions 302b. FIG. 12 is a side view of the rotor assembly 310a in the electric motor 1 of the second embodiment. FIG. 13 is a cross-sectional view taken along the shaft 301 of the rotor assembly 310a in the electric motor 1 of the second embodiment and passing through the center of the shaft 301.

ローターアセンブリ310aは、シャフト301に固着されたローターコア302を備える。また、ローターコア302の円筒表面には複数の凸部302bを備える。複数の凸部302bのそれぞれは、ローターアセンブリ310aの軸方向の他端側で接続部302cと連続する。図12および図13に示すローターアセンブリ310aは、ローターコア302の一端側(インペラ101側)に第1のエンドキャプ304を備える。 The rotor assembly 310a includes a rotor core 302 fixed to the shaft 301. Further, the cylindrical surface of the rotor core 302 is provided with a plurality of convex portions 302b. Each of the plurality of convex portions 302b is continuous with the connecting portion 302c on the other end side in the axial direction of the rotor assembly 310a. The rotor assembly 310a shown in FIGS. 12 and 13 includes a first end cap 304 on one end side (impeller 101 side) of the rotor core 302.

実施の形態2のローターアセンブリ310aは、実施の形態1のローターアセンブリ300aと同様に射出成形金型に備えられた配向磁石による磁場内で成形され、さらに別の成形金型にて、複数の凸部302bと複数の凸部302bに連続した接続部302cがローターコア302に一体に成形される。つまり、複数の凸部302bは、磁石であるローターコア302が配向磁場内で成形された後に、2色成形によって形成される。接続部302cと複数の凸部302bを成形する際には、例えば、接続部302cの軸方向の端面に樹脂流入ゲートを設け,当該樹脂流入ゲートから溶融した樹脂を充填する。溶融した樹脂が比較的広い部位から充填され、かつすべての複数の凸部302bが連続しているため、すべての複数の凸部302bに均一に樹脂が充填され、安定した成形性が得れらるとともに、質量アンバランスやショートショット等成形不具合を抑制できる。 The rotor assembly 310a of the second embodiment is formed in a magnetic field by an alignment magnet provided in the injection molding die in the same manner as the rotor assembly 300a of the first embodiment, and is formed by a plurality of protrusions in another molding die. A connecting portion 302c continuous with the portion 302b and the plurality of convex portions 302b is integrally formed with the rotor core 302. That is, the plurality of convex portions 302b are formed by two-color molding after the rotor core 302, which is a magnet, is molded in the orientation magnetic field. When molding the connecting portion 302c and the plurality of convex portions 302b, for example, a resin inflow gate is provided on the axial end surface of the connecting portion 302c, and the resin melted from the resin inflow gate is filled. Since the molten resin is filled from a relatively wide portion and all the plurality of convex portions 302b are continuous, the resin is uniformly filled in all the plurality of convex portions 302b, and stable moldability can be obtained. At the same time, molding defects such as mass imbalance and short shots can be suppressed.

図14は、実施の形態2の電動機1の変形例におけるローターコアを示す。ローターアセンブリ310aは、他端側(インペラ101と反対側)に第2のエンドキャップ305を備える。スリーブ303の内径および複数の凸部302bに外接する円筒の直径は等しく,図14において直径φGで示す。また、第2のエンドキャップ305の外径をφHで示す。図14に示すように、φHをφGよりも大きくすることで,エンドキャップ305はスリーブ303の位置決めとして機能する。 FIG. 14 shows a rotor core in a modified example of the electric motor 1 of the second embodiment. The rotor assembly 310a includes a second end cap 305 on the other end side (opposite side of the impeller 101). The inner diameter of the sleeve 303 and the diameter of the cylinder circumscribing the plurality of convex portions 302b are equal, and are shown by the diameter φG in FIG. The outer diameter of the second end cap 305 is indicated by φH. As shown in FIG. 14, by making φH larger than φG, the end cap 305 functions as the positioning of the sleeve 303.

図15は、実施の形態2の電動機1の他の変形例におけるローターコアを示す。ローターアセンブリ310aにおける接続部302cは、φGよりも大きいφIの直径となる範囲を有する。図15に示すように、φIをφGよりも大きくすることで,接続部302cはスリーブ303の位置決めとして機能する。 FIG. 15 shows a rotor core in another modification of the electric motor 1 of the second embodiment. The connecting portion 302c in the rotor assembly 310a has a range having a diameter of φI larger than φG. As shown in FIG. 15, by making φI larger than φG, the connecting portion 302c functions as the positioning of the sleeve 303.

このように、実施の形態2に記載の電動機は、シャフトと、シャフトに固着された円筒状のローターコアと、ローターコアを外包するスリーブとを備えるローターアセンブリを有し、ローターコアは、異方性材料と樹脂とを混合して成形される磁石を有し、ローターコアは複数の磁極を備え、ローターコアは円筒表面にこの円筒表面から半径方向の高さが同一の複数の凸部を備え、複数の凸部はローターコアに固着され、ローターコアに対し、シャフトの軸方向の一方の端面に複数の凸部と連続した接続部を有するので、スリーブが複数の凸部によって位置決め冶具等を必要とせずにローターコアの外周に容易に位置決めされ、スリーブとローターコアとの接着が容易になる。その結果、複数の凸部が成形される前のローターコアと配向磁石との距離を複数の凸部の高さ分だけ小さくすることができ、磁力の大きい磁石を有するローターコアが得られ、高速回転が可能な電動機を得ることができる。また、複数の凸部が接続部と連絡しているので、すべての複数の凸部302bに均一に樹脂が充填され、安定した成形性が得らるとともに、質量アンバランスやショートショット等成形不具合を抑制できる。 As described above, the electric motor according to the second embodiment has a rotor assembly including a shaft, a cylindrical rotor core fixed to the shaft, and a sleeve that encloses the rotor core, and the rotor core is different. It has a magnet formed by mixing a sex material and a resin, the rotor core has a plurality of magnetic poles, and the rotor core has a plurality of protrusions on the surface of the cylinder having the same radial height from the surface of the cylinder. Since the plurality of convex portions are fixed to the rotor core and have a continuous connection portion with the plurality of convex portions on one end surface in the axial direction of the shaft with respect to the rotor core, the sleeve can be used as a positioning tool or the like by the plurality of convex portions. It is easily positioned on the outer circumference of the rotor core without the need, facilitating adhesion between the sleeve and the rotor core. As a result, the distance between the rotor core and the alignment magnet before the plurality of convex portions are formed can be reduced by the height of the plurality of convex portions, and a rotor core having a magnet having a large magnetic force can be obtained, resulting in high speed. A rotatable electric motor can be obtained. Further, since the plurality of convex portions are in contact with the connecting portion, the resin is uniformly filled in all the plurality of convex portions 302b, stable moldability is obtained, and molding defects such as mass imbalance and short shot are obtained. Can be suppressed.

また、複数の凸部は前記シャフトの軸方向に平行な直線状に形成され、シャフトの軸のまわりに回転対称となるように配置されるので、ローターコアの外周面とスリーブの内周面との間にシャフトの軸方向に均等な隙間を形成できるとともに、この隙間に接着剤を充填する場合、複数の凸部の偏り及び接着剤の片寄りによる質量不釣り合いの発生を抑制できる。 Further, since the plurality of convex portions are formed in a straight line parallel to the axial direction of the shaft and arranged so as to be rotationally symmetric around the shaft axis, the outer peripheral surface of the rotor core and the inner peripheral surface of the sleeve It is possible to form an even gap in the axial direction of the shaft between the two, and when the adhesive is filled in this gap, it is possible to suppress the occurrence of mass imbalance due to the bias of a plurality of convex portions and the deviation of the adhesive.

また、接続部の直径は複数の凸部に外接する円筒の直径よりも大きいので、接続部はスリーブの位置決めとして機能する。 Further, since the diameter of the connecting portion is larger than the diameter of the cylinder circumscribing the plurality of convex portions, the connecting portion functions as the positioning of the sleeve.

また、複数の凸部は、ローターコアが配向磁場内で成形された後に、2色成形によって形成されるので、例えば、複数の凸部302bの材料をプラスティックマグネットコンパウンドとして、配向磁石を備えた金型内で成形することにより、磁力の強い、接続部302cと複数の凸部302bの一体品が得られる。 Further, since the plurality of convex portions are formed by two-color molding after the rotor core is formed in the alignment magnetic field, for example, the material of the plurality of convex portions 302b is used as a plastic magnet compound, and the gold provided with the alignment magnet is provided. By molding in the mold, an integrated product of the connecting portion 302c and the plurality of convex portions 302b having a strong magnetic force can be obtained.

また、複数の凸部は、ローターコアとは別の材料からなるので、複数の凸部の設計の自由度が高まる。 Further, since the plurality of convex portions are made of a material different from that of the rotor core, the degree of freedom in designing the plurality of convex portions is increased.

また、電動送風機100は、電動機1とインペラ101を備える。インペラ101は電送機1のシャフト301の端部に固定される。電動機1では、磁力の大きい磁石を有するローターコアを射出成形で生産でき、製造コストの上昇を抑えるとともに、吸引力の強い電動送風機が得られる。 Further, the electric blower 100 includes an electric motor 1 and an impeller 101. The impeller 101 is fixed to the end of the shaft 301 of the transmitter 1. In the electric motor 1, a rotor core having a magnet having a large magnetic force can be produced by injection molding, and an electric blower having a strong attractive force can be obtained while suppressing an increase in manufacturing cost.

なお、電気機器の例として、電動機1を有する電動送風機100を備えた電気掃除機や、手乾燥装置などに適用できる。電気機器に備えられる電動送風機100における電動機1では、磁力の大きい磁石を有するローターコアを射出成形で生産でき、製造コストの上昇を抑えるとともに、吸引力や送風力の強い電気機器が得られる。 As an example of the electric device, it can be applied to an electric vacuum cleaner equipped with an electric blower 100 having an electric motor 1, a hand drying device, and the like. In the electric motor 1 of the electric blower 100 provided in the electric device, a rotor core having a magnet having a large magnetic force can be produced by injection molding, and an electric device having a strong attractive force and a strong wind force can be obtained while suppressing an increase in manufacturing cost.

1 電動機、
100 電動送風機、
101 インペラ、
102 ディフューザー、
200 フレーム、
200a 第1の円筒部、
200b 第1の円筒部、
200c 開口部、
200d 通気口、
201 ブラケット、
201a 排気口、
202 カバー、
202a 吸気口、
300 ローターアセンブリ、
300a ローターサブアセンブリ、
301 シャフト(軸)、
302 ローターコア、
302a 凸部、
302b 凸部、
302c 接続部、
303 スリーブ、
304 第1のエンドキャップ、
305 第2のエンドキャップ、
306 軸受、
307 予圧部、
307a 予圧ばね、
307b クッションゴム、
307c スペーサー、
310a ローターアセンブリ、
400 ステーター、
401 ステーターコア、
402 巻線、
402a 端末線、
403 絶縁部材、
404 端子、
500 射出成形金型、
501 配向磁石、
502 金型スリーブ、
510 射出成形金型、
601 ローターコア、
700 射出成形金型、
701 配向磁石、
702 金型スリーブ。
1 Electric motor,
100 electric blower,
101 Impera,
102 diffuser,
200 frames,
200a First cylindrical part,
200b First cylindrical part,
200c opening,
200d vent,
201 bracket,
201a Exhaust port,
202 cover,
202a Intake,
300 rotor assembly,
300a rotor subassembly,
301 shaft,
302 rotor core,
302a convex part,
302b convex part,
302c connection,
303 sleeve,
304 First end cap,
305 Second end cap,
306 bearing,
307 Preload section,
307a Preload spring,
307b Cushion rubber,
307c spacer,
310a rotor assembly,
400 stator,
401 stator core,
402 windings,
402a terminal line,
403 Insulation member,
404 terminal,
500 injection mold,
501 oriented magnet,
502 mold sleeve,
510 injection mold,
601 rotor core,
700 injection mold,
701 Oriented magnet,
702 mold sleeve.

Claims (12)

シャフトと、前記シャフトに固着された円筒状のローターコアと、前記ローターコアを外包する円筒状のスリーブとを備えるローターアセンブリを有し、
前記ローターコアは、異方性材料と樹脂とを混合して成形される磁石を有し、
前記ローターコアは複数の磁極を備え、
前記ローターコアは円筒表面に該円筒表面から半径方向の高さが同一の複数の凸部を備え、
前記複数の凸部は、前記ローターコアを成形した後に前記ローターコアを用いて成形されるとともに前記ローターコアに固着される電動機。
It has a rotor assembly comprising a shaft, a cylindrical rotor core fixed to the shaft, and a cylindrical sleeve that encloses the rotor core.
The rotor core has a magnet formed by mixing an anisotropic material and a resin.
The rotor core has a plurality of magnetic poles and has a plurality of magnetic poles.
The rotor core has a plurality of protrusions having the same radial height from the cylindrical surface on the cylindrical surface.
The plurality of convex portions are an electric motor that is formed by using the rotor core after molding the rotor core and is fixed to the rotor core.
前記複数の凸部は前記シャフトの軸方向に平行な直線状に形成され、前記シャフトの軸のまわりに回転対称となるように配置された、請求項1に記載の電動機。 The electric motor according to claim 1, wherein the plurality of convex portions are formed in a straight line parallel to the axial direction of the shaft, and are arranged so as to be rotationally symmetric around the shaft of the shaft. 前記複数の凸部は、前記ローターコアが配向磁場内で成形された後に、2色成形によって形成される、請求項1または請求項2に記載の電動機。 The electric motor according to claim 1 or 2, wherein the plurality of convex portions are formed by two-color molding after the rotor core is molded in an orientation magnetic field. 前記複数の凸部は、前記ローターコアの2つの軸方向端面の内いずれか一方に連続して形成され、他方は連続していない、請求項3に記載の電動機。 The electric motor according to claim 3, wherein the plurality of convex portions are continuously formed on one of the two axial end faces of the rotor core, and the other is not continuous. 前記複数の凸部は、前記ローターコアとは別の材料からなる、請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の電動機。 The electric motor according to any one of claims 1 to 4, wherein the plurality of convex portions are made of a material different from that of the rotor core. シャフトと、前記シャフトに固着された円筒状のローターコアと、前記ローターコアを外包する円筒状のスリーブとを備えるローターアセンブリを有し、
前記ローターコアは、異方性材料と樹脂とを混合して成形される磁石を有し、
前記ローターコアは複数の磁極を備え、
前記ローターコアは円筒表面に該円筒表面から半径方向の高さが同一の複数の凸部を備え、
前記複数の凸部はローターコアに固着され、
前記ローターコアに対し、前記シャフトの軸方向の一方の端面に固着された接続部を有し、
前記複数の凸部は前記接続部と連続する電動機。
It has a rotor assembly comprising a shaft, a cylindrical rotor core fixed to the shaft, and a cylindrical sleeve that encloses the rotor core.
The rotor core has a magnet formed by mixing an anisotropic material and a resin.
The rotor core has a plurality of magnetic poles and has a plurality of magnetic poles.
The rotor core has a plurality of protrusions having the same radial height from the cylindrical surface on the cylindrical surface.
The plurality of protrusions are fixed to the rotor core and
It has a connection portion fixed to one end face of the shaft in the axial direction with respect to the rotor core.
The plurality of convex portions are electric motors that are continuous with the connecting portions.
前記複数の凸部は前記シャフトの軸方向に平行な直線状に形成され、前記シャフトの軸のまわりに回転対称となるように配置された、請求項6に記載の電動機。 The electric motor according to claim 6, wherein the plurality of convex portions are formed in a straight line parallel to the axial direction of the shaft, and are arranged so as to be rotationally symmetric around the shaft of the shaft. 前記接続部の直径は前記複数の凸部に外接する円筒の直径よりも大きいことを特徴とする、請求項6または請求項7に記載の電動機。 The electric motor according to claim 6 or 7, wherein the diameter of the connecting portion is larger than the diameter of the cylinder circumscribing the plurality of convex portions. 前記複数の凸部は、前記ローターコアが配向磁場内で成形された後に、2色成形によって形成される、請求項6から請求項8のいずれか一項に記載の電動機。 The electric motor according to any one of claims 6 to 8, wherein the plurality of convex portions are formed by two-color molding after the rotor core is molded in an orientation magnetic field. 前記複数の凸部は、前記ローターコアとは別の材料からなる、請求項6から請求項9のいずれか一項に記載の電動機。 The electric motor according to any one of claims 6 to 9, wherein the plurality of convex portions are made of a material different from that of the rotor core. 請求項1から請求項10のいずれか一項に記載の電動機と、インペラを有する電動送風機。 The electric motor according to any one of claims 1 to 10, and an electric blower having an impeller. 請求項11に記載の電動送風機を有する電気機械。 An electric machine having the electric blower according to claim 11.
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