JP2022152164A - モータ、送風装置、および冷凍装置 - Google Patents

Abstract

【課題】アウタロータ型のクローポールモータにおける漏れ磁束の影響を抑制することが可能な技術を提供する。【解決手段】本開示の一実施形態に係るモータ１は、回転軸心ＡＸ回りに回転自在に構成され、磁性体からなる略円筒状の回転子鉄心１１と、回転子鉄心１１に配置された永久磁石１２を有する回転子１０と、回転子１０の内側に配置され、回転軸心ＡＸ回りに環状に巻回される巻線２１２と、巻線２１２の周囲を包囲するように設けられた固定子鉄心２１１とを含む、クローポール型の固定子ユニット２１を有する固定子２０と、回転軸心ＡＸの軸方向において回転子１０の回転子鉄心１１と対向するように設けられ、固定子２０を支持する固定部材３０とを備え、回転子１０は、回転軸心ＡＸの軸方向において、永久磁石１２と固定部材３０との間に配置されて、永久磁石１２と一体に回転する、磁性体が用いられた被覆部１５を有する。【選択図】図５

Description

本開示は、モータ、送風装置、および冷凍装置に関する。

例えば、回転子の内周面に永久磁石が設けられ、固定子が支持台によって支持されたモータが知られている（特許文献１参照）。

特開２００８－１４８４２０号公報

しかしながら、特許文献１のように、従来のクローポールモータは、支持台と永久磁石の端面とが近接するため、支持台が永久磁石からの漏れ磁束の影響を受ける虞がある。

本開示は、アウタロータ型のクローポールモータにおける漏れ磁束の影響を抑制することが可能な技術を提供することを目的とする。

本開示に係る一実施形態では、
回転軸心回りに回転自在に構成され、磁性体からなる略円筒状の筒部と、前記筒部に配置された永久磁石を有する回転子と、
前記回転子の内側に配置され、前記回転軸心回りに環状に巻回される巻線と、前記巻線の周囲を包囲するように設けられた鉄心とを含む、クローポール型の固定子ユニットを有する固定子と、
前記回転軸心の軸方向において前記回転子の前記筒部と対向するように設けられ、前記固定子を支持する支持台と
を備え、
前記回転子は、
前記回転軸心の軸方向において、前記永久磁石と前記支持台との間に配置されて、前記永久磁石と一体に回転する、磁性体が用いられた被覆部を有する
モータが提供される。

本実施形態によれば、アウタロータ型のクローポールモータにおける漏れ磁束の影響を抑制することが可能な技術を提供することができる。

上述の実施形態において、
前記支持台は、金属素材が用いられてもよい。

これにより、本実施形態によれば、漏れ磁束による影響を受け易い支持台に対する漏れ磁束の影響を抑制することができる。

上述の実施形態において、
前記被覆部は、前記回転子の前記筒部と一体的に形成されていてもよい。

これにより、本実施形態によれば、永久磁石からの漏れ磁束を、支持台に伝達され難くすることができる。

上述の実施形態において、
前記永久磁石は、
前記筒部の前記内周面において、周方向に分割して複数設けられており、当該複数の永久磁石の各々は、円弧角が１８０°未満であってもよい。

これにより、本実施形態によれば、筒部の固定部材側の開口部から、永久磁石を筒部内に配置することができる。

上述の実施形態において、
前記回転子は、前記回転軸心の軸方向において、前記筒部の前記支持台側の端部と反対側の端部に設けられ、前記筒部を回転軸心回りに回転自在に保持する保持部を有し、
前記筒部と前記保持部は分離可能であってもよい。

これにより、本実施形態によれば、筒部の保持部側の開口部から、永久磁石を筒部内に容易に配置することができる。

上述の実施形態において、
前記永久磁石は、前記回転軸心の軸方向において、前記固定子より前記保持部側に突出してもよい。

これにより、本実施形態によれば、永久磁石からの保持部側への漏れ磁束による、永久磁石から固定子に流れる磁束の減少分を補償することができる。

上述の実施形態において、
前記永久磁石の前記保持部側の端面が、前記保持部と接していてもよい。

これにより、本実施形態によれば、回転軸心の軸方向における永久磁石の移動を規制することができる。

上述の実施形態において、
前記永久磁石は、前記回転軸心の軸方向において、前記固定子より前記支持台側に突出してもよい。

これにより、本実施形態によれば、永久磁石からの支持台側への漏れ磁束による、永久磁石から固定子に流れる磁束の減少分を補償することができる。

上述の実施形態において、
前記永久磁石は、前記回転軸心の径方向において、前記被覆部よりも内径側に位置する部位を有してもよい。

これにより、本実施形態によれば、被覆部に流れる漏れ磁束の量が増加し過ぎてしまうことを抑制することができる。

上述の実施形態において、
前記永久磁石の前記支持台側の端面と前記支持台との距離は、前記永久磁石の内周面と前記被覆部の内周面との距離よりも大きくてもよい。

これにより、本実施形態によれば、永久磁石からの漏れ磁束が支持台に流れ難くすることができる。

本開示に係る一実施形態では、
回転することにより送風する羽根車と、
前記羽根車を回転駆動する上述のモータと
を備える送風装置が提供される。

本実施形態によれば、送風装置が備える羽根車を回転駆動するクローポールモータにおける漏れ磁束の影響を抑制することができる。

本開示に係る一実施形態では、
上述の送風装置を備える冷凍装置が提供される。

本実施形態によれば、冷凍装置において、送風装置が備える羽根車を回転駆動するクローポールモータにおける漏れ磁束の影響を抑制することができる。

一実施形態に係るモータの概要を示す斜視図である。 一実施形態に係る固定子の構成の一例を示す斜視図である。 一実施形態に係る固定子ユニットの構成の一例を示す分解図である。 一実施形態に係るモータの構成の一例を示す縦断面図である。 一実施形態に係るモータの特有な構成の一例を示す縦断面図である。 一実施形態に係るモータの比較例を示す図である。 一実施形態に係るモータの構成の一変形例を示す縦断面図である。 一実施形態に係る送風装置の構成の一例を示す縦断面図 一実施形態に係る冷凍装置の概略構成を示す図である。

以下、図面を参照して実施形態について説明する。

（モータ１の基本構成）
まず、図１～図４を参照して、一実施形態に係るモータ１の基本構成について説明する。

図１は、一実施形態に係るモータ１の概要を示す斜視図である。図１では、回転子１０が備える連結部材１４の図示が省略されている。図２は、一実施形態に係る固定子２０の構成の一例を示す斜視図である。図２では、回転子１０（回転子鉄心１１、永久磁石１２、回転軸部材１３、および連結部材１４）の図示が省略されている。図３は、一実施形態に係る固定子ユニット２１の構成の一例を示す分解図である。図４は、一実施形態に係るモータ１の構成の一例を示す縦断面図である。

図１～図４に示すモータ１は、いわゆるアウタロータ型のクローポールモータである。モータ１は、複数相（本例では、３相）の電機子電流で駆動される。モータ１は、送風装置、冷凍装置等に用いられる。

図１～図４に示すように、モータ１は、回転子１０、固定子２０、および固定部材３０を備える。

図１～図４に示すように、回転子１０は、固定子２０に対して、モータ１の径方向（以下、単に「径方向」）の外側に配置され、回転軸心ＡＸ回りに回転可能に構成される。回転子１０は、回転子鉄心１１、複数（本例では、２０個）の永久磁石１２、および回転軸部材１３を有する。なお、回転子１０は、「ロータ」と呼ばれることもある。

回転子鉄心１１は、例えば、略円筒形状を有し、モータ１の回転軸心ＡＸと円筒形状の軸心とが略一致するように配置される。また、回転子鉄心１１は、モータ１の軸方向（以下、単に「軸方向」）において、固定子２０と略同等の長さを有する。回転子鉄心１１は、例えば、鋼板、鋳鉄、圧粉磁心等により形成される。図１に示す例では、回転子鉄心１１は、軸方向に積層される複数（本例では、３つ）の回転子鉄心１１Ａ～１１Ｃで構成されている。但し、回転子鉄心１１は、軸方向において、一の部材で構成されてもよい。なお、回転子鉄心１１は、「ロータコア」と呼ばれることもある。また、回転子鉄心１１は、「筒部」の一例である。

複数の永久磁石１２は、回転子鉄心１１の内周面において、周方向に等間隔で複数（本例では、２０個）並べられる。また、複数の永久磁石１２は、それぞれ、回転子鉄心１１の軸方向の略一端から略他端までの間に存在するように形成されている。永久磁石１２は、例えば、ネオジム磁石またはフェライト磁石であり、焼結磁石であってもプラスチック磁石であっても良い。

複数の永久磁石１２は、それぞれ、径方向の両端に異なる磁極が着磁されている。また、複数の永久磁石１２のうちの周方向で隣接する二つの永久磁石１２は、固定子２０に面する径方向の内側に互いに異なる磁極が着磁されている。そのため、固定子２０の径方向の外側には、周方向で、径方向の内側にＮ極が着磁された永久磁石１２と、径方向の内側にＳ極が着磁された永久磁石１２とが交互に配置される。

複数の永久磁石１２は、それぞれ、軸方向において、一の磁石部材で構成されていてもよいし、軸方向に分割される複数（例えば、積層される回転子鉄心１１の部材の数に対応する３つ）の磁石部材で構成されていてもよい。この場合、軸方向に分割される永久磁石１２を構成する複数の磁石部材は、固定子２０に面する径方向の内側に全て同じ磁極が着磁される。

尚、周方向に配置される複数の永久磁石１２は、例えば、周方向で異なる磁極が交互に着磁される円環状のリング磁石やプラスチック磁石等、周方向において、一の部材で構成される永久磁石に置換されてもよい。この場合、周方向において、一の部材で構成される永久磁石は、軸方向においても、一の部材で構成され、全体として、一の部材で構成されてもよい。また、周方向において、一の部材で構成される永久磁石は、複数の永久磁石１２の場合と同様、軸方向において、複数の部材に分割されていてもよい。また、周方向において、一の部材で構成されるプラスチック磁石が採用される場合、回転子鉄心１１は、省略されてもよい。また、周方向に複数に分割された磁石は、複数の磁極を有していても良い。言い換えれば、極数の約数の数に分割されても良い。例えば、極数が２０である場合、４極を有する磁石が５個配置されるようにしてもよい。

回転軸部材１３は、例えば、略円柱形状を有し、モータ１の回転軸心ＡＸと円柱形状の軸心とが略一致するように配置される。回転軸部材１３は、例えば、挿通部材２４の軸方向の両端部に設けられるベアリング２５，２６（図４参照）によって回転可能に支持される。挿通部材２４は、固定部材３０に固定される。これにより、回転軸部材１３は、固定部材３０に対して回転軸心ＡＸ回りで回転することができる。回転軸部材１３は、例えば、軸方向におけるモータ１の固定部材３０側の端部とは反対側の端部（以下、便宜的に「モータ１の先端部」）において、連結部材１４（図４参照）によって、回転子鉄心１１と連結される。

連結部材１４は、例えば、回転子鉄心１１の略円筒形状の開放端を閉塞する形の略円板形状を有する。これにより、回転子鉄心１１及び回転子鉄心１１の内周面に固定される複数の永久磁石１２は、回転軸部材１３の回転に合わせて、固定部材３０に対してモータ１の回転軸心ＡＸ回りに回転することができる。

図１～図４に示すように、固定子２０は、回転子１０が備える回転子鉄心１１及び永久磁石１２の径方向の内側に配置される。固定子２０は、複数（本例では、３つ）のクローポール型の固定子ユニット２１、複数（本例では、２つ）の相間部材２２、端部部材２３、および挿通部材２４を有する。なお、固定子２０は、「ステータ」と呼ばれることもある。

図３に示すように、固定子ユニット２１は、一対の固定子鉄心２１１および巻線２１２を有する。

一対の固定子鉄心２１１は、巻線２１２の周囲を取り囲むように設けられる。固定子鉄心２１１は、例えば、圧粉磁心で形成される。固定子鉄心２１１は、ヨーク部２１１Ａ、複数の爪磁極２１１Ｂ、ヨーク部２１１Ｃ、および挿通孔２１１Ｄを有する。なお、一対の固定子鉄心２１１は、「ステータコア」と呼ばれることもある。

ヨーク部２１１Ａは、軸方向視で円環形状を有すると共に、軸方向に所定の厚みを有する。

複数の爪磁極２１１Ｂは、ヨーク部２１１Ａの外周面において、周方向に等間隔で配置され、それぞれは、ヨーク部２１１Ａの外周面から径方向の外側に向かって突出する。爪磁極２１１Ｂは、爪磁極部２１１Ｂ１および爪磁極部２１１Ｂ２を有する。

爪磁極部２１１Ｂ１は、所定の幅を有し、ヨーク部２１１Ａの外周面から所定の長さだけ延び出す形で突出する。

爪磁極部２１１Ｂ２は、爪磁極部２１１Ｂ１の先端から一対の固定子鉄心２１１の他方に向かって軸方向に所定の長さだけ延び出す形で突出する。例えば、爪磁極部２１１Ｂ２は、図３に示すように、爪磁極部２１１Ｂ１からの距離に依らず幅が一定であってよい。また、例えば、爪磁極部２１１Ｂ２は、爪磁極部２１１Ｂ１から軸方向で離れるにつれて幅が狭くなるテーパ形状を有してもよい。モータ１は、爪磁極部２１１Ｂ２を有することにより、巻線２１２の電機子電流により磁化される爪磁極２１１Ｂの磁極面と回転子１０との対向面積を相対的に広く確保することができる。そのため、モータ１は、当該モータ１のトルクを相対的に増加させることができるため、当該モータ１の出力を向上させることができる。なお、爪磁極部２１１Ｂ２は、省略されてもよい。

ヨーク部２１１Ｃは、ヨーク部２１１Ａの内周面付近の部分が一対の固定子鉄心２１１の他方に向かって所定量だけ突出する形で構成され、例えば、軸方向視でヨーク部２１１Ａより外径が小さい円環形状を有する。これにより、一対の固定子鉄心２１１は、互いのヨーク部２１１Ｃで当接し、一対の固定子鉄心２１１に対応する一対のヨーク部２１１Ａの間に巻線２１２を収容する空間が生成される。

挿通孔２１１Ｄには、挿通部材２４が挿通される。挿通孔２１１Ｄは、ヨーク部２１１Ａ及びヨーク部２１１Ｃの内周面によって実現される。

巻線２１２は、軸方向視で円環状に巻き回される。巻線２１２は、その一端が外部端子に電気的に繋がっており、その他端が中性点に電気的に繋がっている。巻線２１２は、軸方向において、一対の固定子鉄心２１１（ヨーク部２１１Ａ）の間に配置される。また、巻線２１２は、内周部が一対の固定子鉄心２１１のヨーク部２１１Ｃよりも径方向で外側になるように巻き回されている。なお、巻線２１２は、「コイル」と呼ばれることもある。

図２に示すように、一対の固定子鉄心２１１は、一方の固定子鉄心２１１の爪磁極２１１Ｂと他方の固定子鉄心２１１の爪磁極２１１Ｂとが周方向で交互に配置されるように組み合わせられる。また、円環状の巻線２１２に電機子電流が流れると、一対の固定子鉄心２１１のうちの一方に形成される爪磁極２１１Ｂと他方に形成される爪磁極２１１Ｂとは、互いに異なる磁極に磁化される。これにより、一対の固定子鉄心２１１において、一方の固定子鉄心２１１から突出する一の爪磁極２１１Ｂは、周方向で隣接し、他方の固定子鉄心２１１から突出する他の爪磁極２１１Ｂと異なる磁極を有する。そのため、巻線２１２に流れる電機子電流により、一対の固定子鉄心２１１の周方向には、Ｎ極の爪磁極２１１Ｂ及びＳ極の爪磁極２１１Ｂが交互に配置される。

図２および図４に示すように、複数の固定子ユニット２１は、軸方向に積層される。複数の固定子ユニット２１には、複数相（本例では、３相）分の固定子ユニット２１が含まれる。具体的には、複数の固定子ユニット２１は、Ｕ相に対応する固定子ユニット２１Ａと、Ｖ相に対応する固定子ユニット２１Ｂと、Ｗ相に対応する固定子ユニット２１Ｃとを含む。複数の固定子ユニット２１は、モータ１の先端部から、Ｕ相に対応する固定子ユニット２１Ａ、Ｖ相に対応する固定子ユニット２１Ｂ、及びＷ相に対応する固定子ユニット２１Ｃの順で積層される。固定子ユニット２１Ａ～２１Ｃは、互いに、周方向の位置が電気角で１２０°異なるように配置される。

尚、モータ１は、２相の電機子電流で駆動されてもよいし、４相以上の電機子電流で駆動されてもよい。

相間部材２２は、軸方向で隣接する異なる相の固定子ユニット２１の間に設けられる。相間部材２２は、例えば、非磁性体である。これにより、異なる相の二つの固定子ユニット２１の間に所定の距離を確保し、異なる相の二つの固定子ユニット２１の間での磁束漏れを抑制することができる。相間部材２２は、ＵＶ相間部材２２Ａと、ＶＷ相間部材２２Ｂとを含む。

ＵＶ相間部材２２Ａは、軸方向で隣接する、Ｕ相の固定子ユニット２１ＡとＶ相の固定子ユニット２１Ｂとの間に設けられる。ＵＶ相間部材２２Ａは、例えば、所定の厚みを有する略円柱形状（略円板形状）を有し、中心部分に挿通部材２４が挿通される挿通孔が形成される。以下、ＶＷ相間部材２２Ｂについても同様であってよい。

ＶＷ相間部材２２Ｂは、軸方向で隣接する、Ｖ相の固定子ユニット２１ＢとＷ相の固定子ユニット２１Ｃとの間に設けられる。

端部部材２３は、積層される複数の固定子ユニット２１のモータ１の先端部側の端部に設けられる。具体的には、端部部材２３は、軸方向において、固定子ユニット２１Ａの固定子ユニット２１Ｂに面する側と反対側の端面に接するように設けられる。端部部材２３は、例えば、所定の厚みを有する略円柱形状（略円板形状）を有し、中心部分に挿通部材２４が挿通される挿通孔が形成される。端部部材２３は、例えば、非磁性体である。これにより、固定子ユニット２１Ａ（具体的には、モータ１の先端部側の固定子鉄心２１１）からの磁束漏れを抑制することができる。

挿通部材２４は、モータ１の先端部側から順に、端部部材２３、固定子ユニット２１Ａ、ＵＶ相間部材２２Ａ、固定子ユニット２１Ｂ、ＶＷ相間部材２２Ｂ、固定子ユニット２１Ｃを挿通した状態で、先端部が固定部材３０に固定される。挿通部材２４は、例えば、先端部に雄ねじ部を有し、固定部材３０の対応する雌ネジ部に締め込まれることにより固定部材３０に固定される。

また、挿通部材２４は、例えば、略円筒形状を有し、内周面により実現される孔部に回転軸部材１３が回転可能に配置される。軸方向における挿通部材２４の両端部には、回転軸部材１３を回転可能に支持するベアリング２５，２６が設けられる。

また、挿通部材２４は、モータ１の先端側において、固定子ユニット２１の挿通孔２１１Ｄの内径よりも相対的に大きい外径を有する頭部を有する。これにより、例えば、挿通部材２４が固定部材３０にある程度締め込まれることで、頭部から端部部材２３に軸方向で固定部材３０に向かう方向の力を作用させることができる。そのため、複数の固定子ユニット２１（固定子ユニット２１Ａ～２１Ｃ）及び相間部材２２（ＵＶ相間部材２２Ａ、ＶＷ相間部材２２Ｂ）を端部部材２３及び固定部材３０で挟み込む形で固定部材３０に固定することができる。圧粉磁心は、引張応力に対する強度が相対的に低い一方、圧縮応力に対する強度が相対的に高い。よって、圧粉磁心で形成される固定子鉄心２１１に圧縮応力が作用する形で、固定子ユニット２１Ａ～２１Ｃに固定することができる。

固定部材３０は、例えば、軸方向視で回転子１０（回転子鉄心１１）よりも大きい外径の略円板形状を有し、軸方向に所定の厚みを有する。図４に示すように、固定部材３０には、挿通部材２４を介して、回転子１０が回転可能に支持され、固定子２０が固定される。固定部材３０は、「支持台」の一例である。

（モータ１に特有の構成）
次に、図５を参照して、一実施形態に係るモータ１に特有の構成について説明する。図５は、一実施形態に係るモータ１の特有な構成の一例を示す縦断面図である。

図５に示すように、一実施形態に係るモータ１は、回転子１０が備える回転子鉄心１１が、固定部材３０側の端部に、被覆部１５を有する。

被覆部１５は、磁性体が用いられて形成される。被覆部１５は、回転軸心ＡＸの軸方向において、永久磁石１２と固定部材３０との間に配置されている。被覆部１５は、永久磁石１２の固定部材３０と対向する端面の一部（半径方向における外側の部分）を覆う。被覆部１５は、回転子鉄心１１の固定部材３０側の端部において円周方向に沿って途切れることなく形成されており、すなわち、軸方向視において円環状に形成されている。被覆部１５は、回転子鉄心１１に固定されているため、回転子鉄心１１および永久磁石１２と一体に回転する。

永久磁石１２から半径方向の内側（すなわち、固定子２０側）に向かって生じる磁束の一部は、軸方向における永久磁石１２の外側（すなわち、固定部材３０側）の隙間を通って、永久磁石１２における半径方向の外側（すなわち、回転子鉄心１１側）に向かって生じる漏れ磁束となる。この漏れ磁束は、固定部材３０を通過することにより、回転子１０が回転した際に、固定部材３０に渦電流を発生させる虞がある。

一実施形態に係るモータ１は、永久磁石１２の固定部材３０と対向する端面の一部が被覆部１５によって覆われていることにより、永久磁石１２の漏れ磁束が、被覆部１５に伝わり易くすることができる。このため、一実施形態に係るモータ１は、永久磁石１２の漏れ磁束が固定部材３０を通過することを抑制することができ、よって、固定部材３０における渦電流の発生を抑制することができる。

一実施形態に係るモータ１において、固定部材３０は、電流が流れやすい金属素材が用いられている。これにより、一実施形態に係るモータ１は、固定部材３０が漏れ磁束による影響（すなわち、渦電流の発生による発熱等）を受け易くなっている。このため、一実施形態に係るモータ１は、被覆部１５を設けたことによって得られる効果（固定部材３０への漏れ磁束の抑止効果）がより有用である。

一実施形態に係るモータ１において、被覆部１５は、任意の形成方法（例えば、絞り加工等）により、回転子１０の回転子鉄心１１と一体的に形成されている。これにより、一実施形態に係るモータ１は、被覆部１５と回転子鉄心１１との磁気的な結合強度を高めることができ、よって、永久磁石１２からの漏れ磁束を、被覆部１５を通じて回転子鉄心１１に伝達され易くすることができる。この時、被覆部１５と回転子鉄心１１は１つの材料から作られるため、例えば、鉄製の鋼管を絞り加工により被覆部１５を形成しても良い。また、回転子鉄心１１を積層鋼板で作成する場合、被覆部１５のみ、内径を小さく打ち抜いて同様に積層しても良い。

但し、これに限らず、被覆部１５は、回転子１０の回転子鉄心１１とは別部品であってもよい。この場合、被覆部１５は、任意の固定方法（例えば、溶接、接着、嵌合、ねじ止め等）によって、回転子鉄心１１の固定部材３０側の端部に固定されてもよい。

一実施形態に係るモータ１において、回転子１０は、回転軸心ＡＸの軸方向において、回転子鉄心１１の支持台側の端部と反対側の端部に設けられ、回転子鉄心１１を回転軸心回りに回転自在に保持する連結部材１４（保持部）を有し、回転子鉄心１１と連結部材１４は分離可能である。

回転子鉄心１１の固定部材３０側の端部に被覆部１５が一体的に形成されている場合、回転子鉄心１１の固定部材３０側の開口部の半径が、永久磁石１２の外周半径よりも小さくなるため、回転子鉄心１１の固定部材３０側の開口部から、永久磁石１２を回転子鉄心１１内に配置することは困難である。しかしながら、一実施形態に係るモータ１は、連結部材１４を回転子鉄心１１から分離させることにより、回転子鉄心１１の連結部材１４側の開口部から、永久磁石１２を回転子鉄心１１内に容易に配置することができる。

なお、一実施形態に係るモータ１において、永久磁石１２は、回転子鉄心１１の内周面において、周方向に分割して複数設けられており、当該複数の永久磁石の各々は、円弧角が１８０°未満である。

これにより、一実施形態に係るモータ１は、回転子鉄心１１の固定部材３０側の端部に被覆部１５が一体的に形成されている場合であっても、回転子鉄心１１の固定部材３０側の開口部から、永久磁石１２を回転子鉄心１１内に配置することは可能である。すなわち、一実施形態に係るモータ１は、回転子鉄心１１と連結部材１４は分離不可能であってもよい。

（比較例）
図６は、一実施形態に係るモータ１の比較例を示す図である。

図６（ａ）は、一実施形態に係るモータ１において、被覆部１５を有しない場合の漏れ磁束の流れの一例を示す図である。図６（ａ）に示すように、モータ１が被覆部１５を有しない場合、永久磁石１２から半径方向の内側（すなわち、固定子２０側）に向かって生じる磁束の一部は、軸方向における永久磁石１２の外側（すなわち、固定部材３０側）の隙間を通って、永久磁石１２における半径方向の外側（すなわち、回転子鉄心１１側）に向かって流れる漏れ磁束となる。図６（ａ）に示すように、モータ１が被覆部１５を有しない場合、永久磁石１２からの漏れ磁束が固定部材３０を通過することにより、回転子１０が回転した際に、固定部材３０に渦電流を発生させる虞がある。この渦電流は、固定部材３０を発熱させる等の不具合を引き起こす虞がある。

図６（ｂ）は、一実施形態に係るモータ１において、回転子鉄心１１の固定部材３０と対向する端面の一部を覆う被覆部１５を有する場合の漏れ磁束の流れの一例を示す図である。図６（ｂ）に示すように、モータ１が回転子鉄心１１の端面の一部を覆う被覆部１５を有する場合、永久磁石１２の漏れ磁束は、被覆部１５に伝わり易くなる。このため、モータ１は、回転子鉄心１１の端面の一部を覆う被覆部１５を有する場合、永久磁石１２からの漏れ磁束が固定部材３０を通過することを抑制することができ、よって、固定部材３０における渦電流の発生を抑制することができる。

なお、図６（ｂ）に示すように、一実施形態に係るモータ１は、回転子鉄心１１の固定部材３０と対向する端面の一部を覆う被覆部１５を有することにより、永久磁石１２が、回転軸心ＡＸの径方向において、被覆部１５よりも内径側に位置する部位を有するものとなる。

また、一実施形態に係るモータ１において、永久磁石１２の固定部材３０側の端面と固定部材３０との距離（図６（ｂ）に示す距離Ａ）は、永久磁石１２の内周面と被覆部１５の内周面との距離（図６（ｂ）に示す距離Ｂ）よりも大きいことが好ましい。これにより、一実施形態に係るモータ１は、永久磁石１２からの漏れ磁束が被覆部１５に流れ易くし、すなわち、永久磁石１２からの漏れ磁束が固定部材３０に流れ難くすることができる。

図６（ｃ）は、一実施形態に係るモータ１において、回転子鉄心１１の固定部材３０と対向する端面の全部を覆う被覆部１５を有する場合の漏れ磁束の流れの一例を示す図である。図６（ｃ）に示すように、モータ１が回転子鉄心１１の端面の全部を覆う被覆部１５を有する場合も、永久磁石１２の漏れ磁束は、被覆部１５に伝わり易くなる。このため、モータ１は、回転子鉄心１１の端面の全部を覆う被覆部１５を有してもよく、この場合も、永久磁石１２からの漏れ磁束が固定部材３０を通過することを抑制することができ、よって、固定部材３０における渦電流の発生を抑制することができる。但し、モータ１は、回転子鉄心１１の端面の全部を覆う被覆部１５を有する場合、永久磁石１２の内周面と被覆部１５の内周面との距離がゼロとなるため、回転子鉄心１１の端面の一部を覆う被覆部１５を有する場合よりも、被覆部１５に流れる漏れ磁束の量が増加する虞がある。なお、被覆部１５の厚みは、被覆部１５がない場合に固定子１０に行かずに漏れる磁束が通ればよいので、例えば、１ｍｍ～２ｍｍ程度あればよく、１ｍｍ未満であっても良い。

（モータ１の変形例）
次に、図７を参照して、一実施形態に係るモータ１の変形例について説明する。図７は、一実施形態に係るモータ１の構成の一変形例を示す縦断面図である。以下、本変形例に係るモータ１に関し、主に、図５に示すモータ１からの変更点について説明する。

図７に示すように、本変形例に係るモータ１は、永久磁石１２が、回転軸心ＡＸの軸方向において、固定子２０より連結部材１４側に突出している。

これにより、本変形例に係るモータ１は、永久磁石１２における連結部材１４側の磁束を増量できるため、永久磁石１２からの連結部材１４側への漏れ磁束による、永久磁石１２から固定子２０に流れる磁束の減少分を補償することができる。

特に、図７に示すように、本変形例に係るモータ１は、永久磁石１２の連結部材１４側の端面が、連結部材１４と接している。

これにより、本変形例に係るモータ１は、永久磁石１２から固定子２０に流れる磁束の減少分を補償することができるとともに、永久磁石１２を連結部材１４と被覆部１５とによって挟持できるため、回転軸心ＡＸの軸方向における永久磁石１２の移動を規制することができる。

また、図７に示すように、本変形例に係るモータ１は、永久磁石１２は、回転軸心ＡＸの軸方向において、固定子２０より固定部材３０側に突出している。

これにより、本変形例に係るモータ１は、永久磁石１２における固定部材３０側の磁束を増量できるため、永久磁石１２からの固定部材３０側への漏れ磁束による、永久磁石１２から固定子２０に流れる磁束の減少分を補償することができる。

なお、一実施形態に係るモータ１は、永久磁石１２が、回転軸心ＡＸの軸方向において、固定子２０より固定部材３０側に突出する一方で、固定子２０より連結部材１４側に突出しない構成であってもよい。

また、一実施形態に係るモータ１は、永久磁石１２が、回転軸心ＡＸの軸方向において、固定子２０より連結部材１４側に突出する一方で、固定子２０より固定部材３０側に突出しない構成であってもよい。

（モータ１の送風装置への適用例）
次に、図８を参照して、一実施形態に係るモータ１の送風装置１００への適用例について説明する。図８は、一実施形態に係る送風装置１００の構成の一例を示す縦断面図である。

図８に示す送風装置１００は、例えば、空調装置、冷凍装置等に用いることができる。図８に示すように、送風装置１００は、一実施形態に係るモータ１と、ファン４８（羽根車）とを備える。なお、送風装置１００には、一実施形態で説明したいずれかのモータ１を用いることができる。

図８に示すように、送風装置１００において、モータ１は、回転子１０にファン４８が取り付けられることにより、回転子１０と一体にファン４８を回転させて、ファン４８による送風を行うことができる。

図８に示す例では、ファン４８は、回転軸心ＡＸの軸方向における一端側に回転子１０が取り付けられ、回転軸心ＡＸの軸方向における他端側に吸気口４８Ａが設けられている。また、ファン４８は、外周面の円周方向に沿って、複数の排気口４８Ｂが設けられている。

ファン４８は、モータ１の駆動によって回転することで、図８において矢印が示すように、吸気口４８Ａから吸入された気体を、排気口４８Ｂから、ファン４８の半径方向における外側へ送風することができる。

このように、一実施形態に係る送風装置１００は、ファン４８の回転駆動用のモータに、一実施形態に係るモータ１（すなわち、被覆部１５を有するモータ１）を用いている。これにより、一実施形態に係る送風装置１００は、ファン４８の回転駆動用のモータにおける漏れ磁束の影響（渦電流の発生、固定部材３０の発熱等）を抑制することができる。

（モータ１の送風装置への適用例）
次に、図９を参照して、一実施形態に係るモータ１の冷凍装置への適用例について説明する。図９は、一実施形態に係る冷凍装置４００の概略構成を示す図である。

図９に示す冷凍装置４００は、冷却対象である庫内（例えば、冷蔵庫、冷凍庫、ショーケース等）の空気を冷却する装置である。図９に示すように冷凍装置４００は、室外ユニット４１０および冷設ユニット４２０を備える。

冷設ユニット４２０は、庫内に設けられる。冷設ユニット４２０は、利用熱交換機４２１および庫内ファン４２２（「送風装置」の一例）を備える。利用熱交換機４２１は、室外ユニット４１０から配管４０１を介して供給された冷媒が流れることにより、庫内の空気を冷却する。庫内ファン４２２は、羽根車が回転することにより、利用熱交換機４２１によって冷却された空気を庫内に送風する。

室外ユニット４１０は、庫外に設けられる。室外ユニット４１０は、圧縮装置４１１、室外熱交換器４１２、および室外ファン４１３（「送風装置」の一例）を備える。圧縮装置４１１は、回転することにより冷媒（「流体」の一例）を圧縮する圧縮機構（図示省略）を有しており、当該圧縮機構によって、冷設ユニット４２０から配管４０１を介して供給された冷媒を圧縮する。室外熱交換器４１２は、圧縮装置４１１によって圧縮された冷媒が流れることにより、冷媒の熱を外気へ放出する。室外ファン４１３は、羽根車が回転することにより、室外熱交換器４１２によって熱せられた外気を送風する。

一実施形態に係る冷凍装置４００において、庫内ファン４２２が備える羽根車の回転駆動用のモータに、一実施形態に係るモータ１（すなわち、被覆部１５を有するモータ１）を用いてもよい。または、冷凍装置４００は、庫内ファン４２２として、一実施形態に係る送風装置１００を用いてもよい。これにより、一実施形態に係る冷凍装置４００は、庫内ファン４２２が備える羽根車の回転駆動用のモータにおける漏れ磁束の影響（渦電流の発生、固定部材３０の発熱等）を抑制することができる。

また、一実施形態に係る冷凍装置４００において、室外ファン４１３が備える羽根車の回転駆動用に、一実施形態に係るモータ１（すなわち、被覆部１５を有するモータ１）を用いてもよい。または、冷凍装置４００は、室外ファン４１３として、一実施形態に係る送風装置１００を用いてもよい。

これにより、一実施形態に係る冷凍装置４００は、室外ファン４１３が備える羽根車の回転駆動用のモータにおける漏れ磁束の影響（渦電流の発生によるモータ損失の増大、固定部材３０の発熱等）を抑制することができる。さらに、特に送風装置１００に用いられる場合においては、漏れ磁束による磁性体のごみの吸着を防止することもできる。

［作用］
次に、本実施形態に係るモータ１、送風装置１００、および冷凍装置４００の作用について説明する。

本実施形態に係るモータ１は、回転軸心ＡＸ回りに回転自在に構成され、磁性体からなる略円筒状の回転子鉄心１１と、回転子鉄心１１に配置された永久磁石１２を有する回転子１０と、回転子１０の内側に配置され、回転軸心ＡＸ回りに環状に巻回される巻線と、巻線２１２の周囲を包囲するように設けられた固定子鉄心２１１とを含む、クローポール型の固定子ユニット２１を有する固定子２０と、回転軸心ＡＸの軸方向において回転子１０の回転子鉄心１１と対向するように設けられ、固定子２０を支持する固定部材３０とを備え、回転子１０は、回転軸心ＡＸの軸方向において、永久磁石１２と固定部材３０との間に配置されて、永久磁石１２と一体に回転する、磁性体が用いられた被覆部１５を有する。

これにより、本実施形態に係るモータ１は、永久磁石１２の漏れ磁束が、被覆部１５に伝わり易くすることができる。このため、一実施形態に係るモータ１は、永久磁石１２の漏れ磁束が固定部材３０を通過することを抑制することができ、よって、固定部材３０における漏れ磁束の影響（例えば、渦電流の発生、発熱等）を抑制することができる。

本実施形態に係るモータ１において、固定部材３０は、金属素材が用いられてもよい。

これにより、本実施形態に係るモータ１は、固定部材３０が漏れ磁束による影響（すなわち、渦電流の発生による発熱等）を受け易いものであるため、被覆部１５を設けたことによって得られる効果（固定部材３０への漏れ磁束の抑止効果）がより有用である。

また、本実施形態に係るモータ１において、被覆部１５は、回転子１０の回転子鉄心１１と一体的に形成されてもよい。

これにより、本実施形態に係るモータ１は、被覆部１５と回転子鉄心１１との磁気的な結合強度を高めることができ、よって、永久磁石１２からの漏れ磁束を、被覆部１５を通じて回転子鉄心１１に伝達され易くすることができる。

また、本実施形態に係るモータ１において、永久磁石１２は、回転子鉄心１１の内周面において、周方向に分割して複数設けられており、当該複数の永久磁石１２の各々は、円弧角が１８０°未満であってもよい。

これにより、本実施形態に係るモータ１は、回転子鉄心１１の固定部材３０側の開口部から、永久磁石１２を回転子鉄心１１内に配置することが可能である。よって、すなわち、本実施形態に係るモータ１は、回転子鉄心１１と連結部材１４は分離不可能であってもよい。

また、本実施形態に係るモータ１において、回転子１０は、回転軸心ＡＸの軸方向において、回転子鉄心１１の固定部材３０側の端部と反対側の端部に設けられ、回転子鉄心１１を回転軸心ＡＸ回りに回転自在に保持する連結部材１４を有し、回転子鉄心１１と連結部材１４は分離可能であってもよい。

これにより、本実施形態に係るモータ１は、連結部材１４を回転子鉄心１１から分離させることにより、回転子鉄心１１の連結部材１４側の開口部から、永久磁石１２を回転子鉄心１１内に容易に配置することができる。

また、本実施形態に係るモータ１において、永久磁石１２は、回転軸心ＡＸの軸方向において、固定子２０より連結部材１４側に突出してもよい。

これにより、本実施形態に係るモータ１は、永久磁石１２における連結部材１４側の磁束を増量できるため、永久磁石１２からの連結部材１４側への漏れ磁束による、永久磁石１２から固定子２０に流れる磁束の減少分を補償することができる。

また、本実施形態に係るモータ１は、永久磁石１２の連結部材１４側の端面が、連結部材１４と接していてもよい。

これにより、本実施形態に係るモータ１は、永久磁石１２から固定子２０に流れる磁束の減少分を補償することができるとともに、永久磁石１２を連結部材１４と被覆部１５とによって挟持できるため、回転軸心ＡＸの軸方向における永久磁石１２の移動を規制することができる。

また、本実施形態に係るモータ１において、永久磁石１２は、回転軸心ＡＸの軸方向において、固定子２０より固定部材３０側に突出してもよい。

これにより、本実施形態に係るモータ１は、永久磁石１２における固定部材３０側の磁束を増量できるため、永久磁石１２からの固定部材３０側への漏れ磁束による、永久磁石１２から固定子２０に流れる磁束の減少分を補償することができる。

また、本実施形態に係るモータ１において、永久磁石１２は、回転軸心ＡＸの径方向において、被覆部１５よりも内径側に位置する部位を有してもよい。

これにより、本実施形態に係るモータ１は、永久磁石１２の内周面と被覆部１５の内周面とが適度に離れるため、被覆部１５に流れる漏れ磁束の量が増加し過ぎてしまうことを抑制することができる。

また、本実施形態に係るモータ１において、永久磁石１２の固定部材３０側の端面と固定部材３０との距離は、永久磁石１２の内周面と被覆部１５の内周面との距離よりも大きくてもよい。

これにより、本実施形態に係るモータ１は、永久磁石１２からの漏れ磁束が被覆部１５に流れ易くなるため、永久磁石１２からの漏れ磁束が固定部材３０に流れ難くすることができる。

また、本実施形態に係る送風装置１００は、回転することにより送風するファン４８と、ファン４８を回転駆動するモータ１とを備える。

これにより、本実施形態に係る送風装置１００は、ファン４８の回転駆動用のモータにおける漏れ磁束の影響（渦電流の発生、固定部材３０の発熱等）を抑制することができる。

また、本実施形態に係る冷凍装置４００は、本実施形態に係る送風装置１００を備える。

これにより、本実施形態に係る冷凍装置４００は、冷凍装置４００において、送風装置１００が備えるファン４８の回転駆動用のモータにおける漏れ磁束の影響（渦電流の発生、固定部材３０の発熱等）を抑制することができる。

［変形・変更］
以上、実施形態を説明したが、特許請求の範囲の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。

１ モータ
１０ 回転子
１１，１１Ａ～１１Ｃ 回転子鉄心
１２ 永久磁石
１３ 回転軸部材
１４ 連結部材
１５ 被覆部
２０ 固定子
２１，２１Ａ～２１Ｃ 固定子ユニット
２１１ 固定子鉄心
２１１Ａ ヨーク部
２１１Ｂ 爪磁極
２１１Ｃ ヨーク部
２１１Ｄ 挿通孔
２１２ 巻線
２２ 相間部材
２２Ａ ＵＶ相間部材
２２Ｂ ＶＷ相間部材
２３ 端部部材
２４ 挿通部材
２５ 第１ベアリング
２６ 第２ベアリング
３０ 固定部材
４８ ファン
４８Ａ 吸気口
４８Ｂ 排気口
１００ 送風装置
４００ 冷凍装置
４１０ 室外ユニット
４１１ 圧縮装置
４１２ 室外熱交換器
４１３ 室外ファン
４２０ 冷設ユニット
４２１ 利用熱交換機
４２２ 庫内ファン
ＡＸ 回転軸心

Claims (12)

1. 回転軸心回りに回転自在に構成され、磁性体からなる略円筒状の筒部と、前記筒部に配置された永久磁石を有する回転子と、
   前記回転子の内側に配置され、前記回転軸心回りに環状に巻回される巻線と、前記巻線の周囲を包囲するように設けられた鉄心とを含む、クローポール型の固定子ユニットを有する固定子と、
   前記回転軸心の軸方向において前記回転子の前記筒部と対向するように設けられ、前記固定子を支持する支持台と
   を備え、
   前記回転子は、
   前記回転軸心の軸方向において、前記永久磁石と前記支持台との間に配置されて、前記永久磁石と一体に回転する、磁性体が用いられた被覆部を有する
   モータ。
2. 前記支持台は、金属素材が用いられている
   請求項１に記載のモータ。
3. 前記被覆部は、前記回転子の前記筒部と一体的に形成されている
   請求項１または２に記載のモータ。
4. 前記永久磁石は、
   前記筒部の内周面において、周方向に分割して複数設けられており、当該複数の永久磁石の各々は、円弧角が１８０°未満である
   請求項３に記載のモータ。
5. 前記回転子は、前記回転軸心の軸方向において、前記筒部の前記支持台側の端部と反対側の端部に設けられ、前記筒部を回転軸心回りに回転自在に保持する保持部を有し、
   前記筒部と前記保持部は分離可能である
   請求項３または４に記載のモータ。
6. 前記永久磁石は、前記回転軸心の軸方向において、前記固定子より前記保持部側に突出する
   請求項５に記載のモータ。
7. 前記永久磁石の前記保持部側の端面が、前記保持部と接している
   請求項６に記載のモータ。
8. 前記永久磁石は、前記回転軸心の軸方向において、前記固定子より前記支持台側に突出する
   請求項１から７のいずれか一項に記載のモータ。
9. 前記永久磁石は、前記回転軸心の径方向において、前記被覆部よりも内径側に位置する部位を有する
   請求項１から８のいずれか一項に記載のモータ。
10. 前記永久磁石の前記支持台側の端面と前記支持台との距離は、前記永久磁石の内周面と前記被覆部の内周面との距離よりも大きい
    請求項９に記載のモータ。
    
11. 回転することにより送風する羽根車と、
    前記羽根車を回転駆動する請求項１から１０のいずれか一項に記載のモータと
    を備える送風装置。
12. 請求項１１に記載の送風装置を備える冷凍装置。

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