JP4102950B2 - 電動機の回転子 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、家電製品(空気調和機)等に用いる電動機の回転子に係り、特に詳しくは、マグネットの保持構造に特徴を有する電動機の回転子に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
電動機の回転子は、例えば図5(図6のA−AA線断面図)および図6に示すように、回転中心となるシャフト1に固定されたコア2と外周部を構成する円筒状のマグネット3との間に緩衝部材(ゴム)4,5を挿入し、シャフト1の軸方向から鉄板6,7を添えるとともに、ピン8を鉄板6,7およびゴム4,5に貫通してストッパ9で止めるようにしている。これによれば、鉄板6,7がゴム4,5を内部に押し込み、ゴム4,5を左右(図5で上下)に膨らませることから、マグネット3がコア2に保持されるとともに、ゴム4,5によってマグネット3の両端部(図5で左右)が抑え込まれる。
【0003】
上記回転子の構成によれば、ゴム4,5によってマグネット3をコア2に保持することができるだけでなく、マグネット3の回転による振動は、ゴム4,5によって吸収されるため、コア2およびシャフト1には伝わらず、防振効果や偏心防止効果が発揮される。
【0004】
具体的には、例えば特開平9ー149571の公報を参照されたいが、この先行例においては、ゴム4,5の緩衝部材をシャフト1の軸方向から挿入するために同緩衝部材を2分割していることから、同緩衝部材の挿入を容易にし、しかも2分割した緩衝部材の形状によって、同緩衝部材とマグネット3との接触部、同緩衝部材とコア2との接触部のずれによる回転子の偏心、傾きを防止することができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記構成においては、マグネット3を保持し、また回転子の防心、偏心や傾きを防止するために、2枚の鉄板6,7、ピン8およびストッパ8という多くの部品を必要とするため、コスト高になってしまうという課題を抱えている。
【0006】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、回転子の振動防止、偏心防止や傾き防止を図ることができるとともに、少ない部品数で実現することにより、低コスト化を図ることができるようにした電動機の回転子を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、回転磁界を発生する固定子の内側に配置される回転子であって、外周部が円筒状のマグネットにより構成されているとともに、回転軸としてのシャフトにコアが固定されており、前記マグネットが緩衝部材を介して前記コアに保持されている電動機の回転子において、前記マグネットの内周面側に前記シャフト側に向けて径方向に延びる凸部からなる第1受け部が形成されているとともに、前記第1受け部の両側に円盤状に形成された一対の緩衝部材が配置され、前記コアの外周面には前記一方の緩衝部材の側面に沿うように前記マグネット側に向けて径方向に延びる凸部からなる第2受け部が形成されており、前記第2受け部と前記他方の緩衝部材の側面に添設された端板とが、前記緩衝部材を貫通する連結手段により同緩衝部材を圧縮するように連結されていることを特徴としている。
【0008】
連結手段はボルトおよびナットからなるものであってもよいが、前記第2受け部側から前記シャフトの軸線に対して平行に前記端板側に延びる係合爪と、前記端板側に穿設された係合孔とからなることが好ましい態様として挙げられる。
【0009】
また、前記コア側の第2受け部が、プラスチック樹脂により同コアと一体的に形成されていることが好ましく、これによれば、マグネットの保持機構の製造容易性、軽量化、低コスト化が図れる。
【0010】
マグネット保持機構の強度および耐久性を高めるには、前記係合爪の軸線と前記係合孔の軸線とが、嵌合に支障をきさない程度にずらされていることが好ましいと言える。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図1ないし図4を参照して詳しく説明する。なお、図中、図5と同一部分には同一符号を付して重複説明を省略する。また、図1は図2に示すB−BB線の概略的断面図であり、図3は図1の左側からの平面図である。
【0012】
図1ないし図3において、本発明の電動機の回転子は、外周部を構成する円筒状のマグネット10の内周にシャフト1側に向けた所定厚さの凸部を第1受け部11として当該円周方向で等間隔に複数個(例えば4個)設け、これら受け部11からシャフト1の軸方向に所定間隔を置いてコア12の外周にもマグネット10に向けた所定厚さの凸部を第2受け部13とし、これら受け部11,13の間に一対の緩衝部材(ゴム)14,15を介在させ、かつ、このゴム14,15によって受け部11を挟持するとともに、ゴム14の端部に端板16を添え、この端板16と受け部13とを連結してゴム14,15を内部に押し込み、これらゴム14,15をマグネット10の内周面およびコア12の外周面に押し付けて同マグネット10を同コア12に保持する。なお、受け部11はマグネット10と一体成形し、受け部13はコア12と一体成形するとよい。
【0013】
コア12側の第2受け部13は単なる凸部でなく、この受け部13は、係合爪としてのシャフト1に平行な棒状部分13aを有し、この棒状部分13aを回転子の中心から所定距離で上記受け部11の間の位置として複数個有する。しかも、これら棒状部分13aの先端には、受け部13と端板16とを連結するために同棒状部分13aに対して垂直方向の爪部13bが設けられている。なお、棒状部分13aおよび爪部13bを有する受け部13はコア12と一体的に形成するとよい。
【0014】
一対のゴム14,15は、マグネット10の内周面およびコア12の外周面に接する中空の円形で、シャフト1に垂直軸に対して断面対称の形で、マグネット10とコア12の間に勘合する形状としている。つまり、ゴム14,15は、マグネット10側の受け部13を挟持し、マグネット10の内周面、コア12の外周面だけなく、受け部11にも接する。また、各ゴム14,15は、コア12側の棒状部分13aを貫通する孔14a,15aを有している。
【0015】
一対のゴム14,15のうちの一方のゴム15の端面に添える端板16は、少なくともコア12の径より大きい径の孔を有する円形であり、この端板16は爪部13bに対応した孔16aを有している。
【0016】
なお、図2および図3に示すように、棒状部分13aは円柱形状になっているが、角柱形状であってもよく、また爪部13bの先端形状が矩形であるが、楕円形状(舌形状)であってもよい。
【0017】
さらに、各ゴム14,15に形成する孔14a,15aの形状は、爪部13bより多少小さい孔でもよく、端板16に形成する孔16aの形状は、爪部13bより半径方向に短く、爪部13bが端板16に確実に係止する大きさにする必要がある。
【0018】
上記構造とした回転子によると、図4に示すように、まずゴム14,15をマグネット10の内部に装着し、このゴム14,15をそれぞれシャフト1の左右軸方向から挿入してマグネット10の凸部を挟持する。なお、図4は図1に対応している。この場合、上述したように、ゴム14,15の外周側面は、マグネット10の内周面に当接する。
【0019】
続いて、コア12に形成した受け部13をシャフト1の軸方向(図4の右側)からマグネット10に挿入するとともに、その棒状部分13aおよび爪部13bを孔14a,15aに通す。このとき、孔14a,15aの形状が爪部13bの形状より多少小さくとも、ゴム14,15の柔軟性により、棒状部分13aおよび爪部13bを容易にその孔14a,15aに通すことができる。
【0020】
続いて、コア12側の受け部13と端板16とを連結するために、端板16をゴム15の端部に添えて押し付け、この端板16の孔16aを受け部13の棒状部分13aの先端の爪部13bに押し込み、この爪部13bを端板16に係止させる。この場合、爪部13bの頭辺が斜めであることから、端板16の孔16aを爪部13bにはめることでき、各爪部13bを同時に端板16に係止させることができる。
【0021】
なお、コア12は、シャフト1と一体的に成形し、その材料としてプラスチック樹脂を用いる。また、受け部13、棒状部分13aおよび爪部13bの材質としてはブラスチック樹脂を用い、端板16の材質としては金属あるいは同じプラスチック樹脂を用いると、製造の容易性、回転子の軽量化、低コスト化が図れる。
【0022】
さらに、爪部13bおよび端板16を同じ金属材料で構成することも可能である。この場合、端板16の孔16aは、爪部13bに合った形状とし、その孔16aの中心を爪部13bの中心より少しずらせば、その分、爪部13bを端板16の面に係止させることができる。
【0023】
受け部13の棒状部分13aの長さは、ゴム14,15の厚さ(シャフト1の軸方向の厚さ)と端板16の厚さを考慮し、例えば、端板16をゴム15の端部に添えたときに爪部13bを確認することができる程度とする。これにより、爪部13bと端板16の孔16aとの位置合わせを容易に行なうことができる。
【0024】
このように、マグネット10側の受け部11とコア12側の受け部13とを強固に連結するだけでなく、端板16をゴム15側に押え込み、かつ、受け部13をゴム14側に押え込むとになり、ゴム14,15は、マグネット10およびコア12側に膨らみ、マグネット10をコア12に保持させることができる。しかも、その保持部品としてはゴム14,15および端板16だけでよく、少ない部品で済ますことができる。
【0025】
なお、前述した実施例では、マグネット10側の受け部11は、当該円周方向に複数個設けられ、これらの受け部11の間に、コア12側の受け部13の棒状部分13bが位置しているが、マグネット10側の受け部を1つとし、この受け部に棒状部分13aおよび爪部13bを貫通する孔を形成する。つまり、コア12側の受け部13に対してマグネット10側に受け部を形成し、この受け部に棒状部分13bおよび爪部13bの形状より大きい孔を形成する。なお、棒状部分13aおよび爪部13bを貫通する孔はできるだけ大きくすればよい。
【0026】
【発明の効果】
以上説明した本発明によれば、以下に述べる効果を奏する。すなわち、本発明は、マグネット側の受け部とコア側の受け部とを連結してそれら受け部の間の緩衝部材(ゴム)を押圧し、しかもその緩衝部材(ゴム)がマグネットの内周およびコアの外周に当接し、押圧していることから、マグネットをコアに確実に保持させることができるという効果がある。
【0027】
また、そのマグネットの保持は、緩衝部材によって行われていることから、回転子の回転時の振動防止、偏心防止や傾き防止を図ることができるという効果がある。
【0028】
さらに、コア側の受け部、棒状部分および爪部を一体形成し、またマグネット側の受け部についても一体形成することにより、マグネットの保持のためには、緩衝部材、板を用いるだけよいことから、部品点数を削減することができ、電動機のコストダウンを図ることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態を示す電動機の回転子の概略的断面図。
【図2】図1に示す回転子の概略的平面図。
【図3】図1に示す回転子の概略的平面図。
【図4】図1に示す回転子を説明するための回転子の概略的断面図。
【図5】従来の電動機の回転子の概略的断面図。
【図6】図5に示す回転子の概略的平面図。
【符号の説明】
1 シャフト(回転軸)
10 マグネット
11 受け部(マグネット10側の)
12 コア
13 受け部(コア12側の)
13a 棒状部分
13b 爪部
14,15 ゴム(緩衝部材)
14a,15b 孔
16 端板
16a 孔
Claims (4)
- 回転磁界を発生する固定子の内側に配置される回転子であって、外周部が円筒状のマグネットにより構成されているとともに、回転軸としてのシャフトにコアが固定されており、前記マグネットが緩衝部材を介して前記コアに保持されている電動機の回転子において、
前記マグネットの内周面側に前記シャフト側に向けて径方向に延びる凸部からなる第1受け部が形成されているとともに、前記第1受け部の両側に円盤状に形成された一対の緩衝部材が配置され、前記コアの外周面には前記一方の緩衝部材の側面に沿うように前記マグネット側に向けて径方向に延びる凸部からなる第2受け部が形成されており、前記第2受け部と前記他方の緩衝部材の側面に添設された端板とが、前記緩衝部材を貫通する連結手段により同緩衝部材を圧縮するように連結されていることを特徴とする電動機の回転子。 - 前記連結手段が、前記第2受け部側から前記シャフトの軸線に対して平行に前記端板側に延びる係合爪と、前記端板側に穿設された係合孔とからなることを特徴とする請求項1に記載の電動機の回転子。
- 前記コア側の第2受け部が、プラスチック樹脂により同コアと一体的に形成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の電動機の回転子。
- 前記係合爪の軸線と前記係合孔の軸線とが、嵌合に支障をきさない程度にずらされていることを特徴とする請求項2に記載の電動機の回転子。
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