JP4304387B2 - 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)に用いられ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6(図7のA−AA線断面図)および図7(図6の左側面図)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と外周に配置したマグネット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6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、またゴム4,5によってマグネット3の両端部(図6で左右)が抑え込まれる。
【0003】
このようにして、ゴム4,5によってマグネット3がコア2に保持され、しかもこの場合、マグネット3の回転による振動がゴム4,5によって吸収されるためコア2およびシャクト1に伝わらず、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、同緩衝部材の挿入をし易くし、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、傾きを防止するようにしている。
【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、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9の部品を必要とし、部品点数の多さからコスト高になってしまうという課題がある。
【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低コストで実現す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電動機の回転子であって、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は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受け部が設けられ、前記コアの外周面側には前記第1受け部と所定の間隔をもって対向する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受け部が設けられているとともに、前記第1受け部と前記第2受け部との間に、ナットを有するゴムスリーブからなる緩衝部材が介装され、前記ナットとこれに螺合される雄ネジとにより、前記第1受け部と前記第2受け部とがそれらの間に前記ゴムスリーブを圧縮した状態で互いに連結されていることを特徴としている。
【0009】
前記コアがシャフトと一体的に形成され、その材質がプラスチック樹脂もしくは前記マグネットと同じ材料であることが好ましく、特にプラスチック樹脂を用いた場合、回転子の軽量化、低コスト化が図れる。
【0010】
前記コアに電磁鋼板の積層体を用いる場合には、前記第2受け部をその電磁鋼板の一部により形成することができる。これによれば、コアの材料の節約となり、回転子の低コストが図れる。
【0011】
前記ゴムスリーブは一端側にフランジを有し、他端側に前記ナットが埋設された断面をT字形状であり、前記フランジが前記第1および第2受け部の間に配置され、前記ゴムスリーブの胴部は前記第1受け部を貫通して延び、前記雄ネジが前記第2受け部側から前記ゴムスリーブを貫通して前記ナットに螺合されていることが好ましく、これによれば、回転時の振動、偏心や傾きを効果的に防止することができる。
【0012】
また、本発明の好ましい態様によれば、前記ゴムスリーブは前記雄ネジとナットの締め付けにより、前記ナットが存在する他端側が前記コア外周面と前記マグネット内周面とに当接するように膨潤されているとよく、これによれば、マグネットとコアとの連結がより強固なものとなる。
【0013】
【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5を参照して詳しく説明する。
なお、図中、図6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る。
【0014】
図1および図2において、本発明の電動機の回転子は、外周部が円筒状のマグネット10により構成され、その内周にシャフト1側に延びた所定厚さの凸部(第1受け部)11を設け、シャフト1に固定したコア12の外周にマグネット10側に延びた所定厚さの凸部(第2受け部)13を設け、かつ、それら受け部11,13を所定間隔にするとともに、これら受け部11,13の間には緩衝部材のゴムスリーブ14が介在している。なお、この実施例において、コア12はシャフト1を回転軸線上に保持する役割をも担っている。
【0015】
ゴムスリーブ14は、断面をT字形状とし、そのT字の頭部(フランジ)は受け部11,13の間隔に合わせた大きさ、あるいはその間隔より多少大きめとし、そのT字の胴部は、受け部11を貫通して突き抜ける長さとし、そのT字の足部(底部)にはナット15を埋め込んでなる。なお、ゴムスリーブ14はできるだけ長くするとよい。
【0016】
マグネット10側の受け部11には、ゴムスリーブ14の胴部が嵌合する孔11aが回転子の円周方向に等間隔に複数個(例えば3カ所)形成され、コア12側の受け部13にはネジ16の胴部を貫通する孔13aが孔11aと相対する位置に形成されている。
【0017】
したがって、ネジ16がナット15に嵌合し、このネジ止めにより受け部11,13がゴムスリーブ14によって連結し、マグネット10がコア12に保持される。なお、孔11aは、受け部11の縁につながっているが、少なくともゴムスリーブ14の胴部が貫通する孔であればよい。
【0018】
さらに、受け部11,13には、複数(例えば8個)の補強部11b,13bが形成されているが、これら補強部11b,13bは、少なくともゴムスリーブ14を通す孔11aおよびネジ16を通す孔13aに重ならないように配置し、その数は受け部11,13の厚さやマグネット10の重量(大きさ)等を勘案して決めるとよい。
【0019】
上記構造とした回転子によると、図3および図4に示すように、まずナット15を埋め込んだゴムスリーブ14をマグネット10の受け部11の孔11aに装着し、マグネット10とシャフト1およびコア12とを所定位置関係に配置する。
【0020】
この場合、孔11aが受け部11の縁とつながっていることから、ゴムスリーブ14の径がその孔11aの径より多少大きくとも、つまりゴムスリーブ14が孔11aに対してきつ目であっても、このゴムスリーブ14を容易に受け部11に装着することができる。
【0021】
続いて、ネジ16を受け部13の孔13aに通し、かつ、ゴムスリーブ14に埋め込んであるナット15に合わせ、そのネジ16を回してナット15に嵌合させる。すると、受け部11,13は、ゴムスリーブ14の頭部分(断面T字形状の頭)を挟持することになり、受け部11,13が連結され、マグネット10がコア12に保持される。
【0022】
また、上記ネジ止めによって、ナット15は受け部11側に進み、これに伴ってゴムスリーブ14の胴部が外周方向に押し出される(膨らむ)。これにより、ゴムスリーブ14が受け部11の孔11aと強固に連結するため受け部11,13の連結は強固なものとなる。さらに、ゴムスリーブ14の胴部が膨らみ、マグネット10の内周面およびコア12の外周面まで広がるため、マグネット10はコア12に強固に保持される。
【0023】
このように、ゴムスリーブ14の介在により、マグネット20をコア2に適切に保持することができ、しかも、ゴムスリーブ14は緩衝部材であることから、マグネット20の回転による振動、偏心や傾きを防止することができる。
【0024】
また、マグネットの保持には、マグネット10の内周およびコア12の外周の一部に凸部の受け部11,13を形成し、ゴムスリーブ14、ナット15およびネジ16を用いればよいことから、従来に比して部品点数が少なくなる。したがって、低コストで済ませることができ、ひいてはモータの低コスト化を実現することができる。
【0025】
なお、コア12は、シャフト1と一体的に成形し、その材料としてはプラスチック樹脂あるいはマグネット10と同じ材料を用いてもよい。
特に、プラスチック樹脂を用いた場合には、回転子の軽量化、低コスト化が図れる。
【0026】
図5は、本発明の変形例を説明する回転子の概略的断面図である。なお、図中、図1と同一部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
【0027】
図5において、この回転子は、前実施例のコア12の代わりに、当該電動機の固定子を、電磁鋼板の打ち抜き、積層によって構成する場合に打ち抜かれた内側部分を利用して構成したコア20,21をシャフト1に一体化したものである。
【0028】
コア20の径は小さく、前実施例のコア12と同じとし、コア21の径は、前実施の受け部13と同じにする。また、このコア21には、受け部13に形成した孔13aに対応する孔(ネジ16を通す孔)21aを形成する。
【0029】
ところで、固定子を構成するためには、電磁鋼板の打ち抜き枚数を利用することから、コア20,21を構成する枚数に限りがあるが、コア20,21の厚さ(シャフト1の軸方向の長さ)がトータルして回転子の高さより小さくても十分である。このように、固定子を製造した際に生じる材料を用いてコア20,21を構成することから、回転子のコストをさらに下げることができる。
【0030】
なお、コア21の厚さ(シャフト1の軸方向の長さ)を前実施例の受け部13より大きくすると、強度面の向上が図れる。
この場合、ネジ16についてはそのコア21の厚さを考慮して長いものを使用する。
【0031】
【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、回転子の外周となるマグネットの内側に前記シャフトに向けた凸部を設けるとともに、シャフトに固定するコアの外側に前記マグネットに向けた凸部設けて受け部を形成し、この受け部の間を所定間隔とし、断面をT字形状とした緩衝部材のゴムスリーブの頭部を受け部の間に介在させ、そのT字形状の胴部をマグネット側の受け部に貫通させ、コア側の受け部からネジを通してT字形状の足部に埋め込んだナットに勘合させてネジ止めすることから、そのT字形の頭部によって受け部を連結し、ゴムスリーブの胴部分をマグネットの内周面およびコアの外周面に当接させることができ、マグネットをコアに確実に保持させることができる。
【0032】
しかも、その保持のための緩衝部材により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、また、その保持のためにゴムスリーブやナットおよびネジ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に係る電動機の回転子を示す概略的断面図(図2のB−BB線断面図)。
【図2】図1に示す回転子の右側面図。
【図3】図1に示す回転子の分解断面図。
【図4】図1に示す回転子の左側面図。
【図5】本発明の変形実施例に係る回転子を示す図1と同様の概略的断面図。
【図6】従来の電動機の回転子を示す概略的断面図(図7のA−AA線断面図)。
【図7】図6に示す回転子の左側面図。
Claims (5)
- 回転磁界を発生する固定子の内側に配置される電動機の回転子であって、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は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受け部が設けられ、前記コアの外周面側には前記第1受け部と所定の間隔をもって対向する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受け部が設けられているとともに、前記第1受け部と前記第2受け部との間に、ナットを有するゴムスリーブからなる緩衝部材が介装され、前記ナットとこれに螺合される雄ネジとにより、前記第1受け部と前記第2受け部とがそれらの間に前記ゴムスリーブを圧縮した状態で互いに連結されていることを特徴とする電動機の回転子。 - 前記コアがシャフトと一体的に形成され、その材質がプラスチック樹脂もしくは前記マグネットと同じ材料であることを特徴とする請求項1に記載の電動機の回転子。
- 前記コアが電磁鋼板の積層体からなり、前記第2受け部がその電磁鋼板の一部により形成されていることを特徴とする請求項1に記載の電動機の回転子。
- 前記ゴムスリーブは一端側にフランジを有し、他端側に前記ナットが埋設された断面をT字形状であり、前記フランジが前記第1および第2受け部の間に配置され、前記ゴムスリーブの胴部は前記第1受け部を貫通して延び、前記雄ネジが前記第2受け部側から前記ゴムスリーブを貫通して前記ナットに螺合されていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の電動機の回転子。
- 前記ゴムスリーブは前記雄ネジとナットの締め付けにより、前記ナットが存在する他端側が前記コア外周面と前記マグネット内周面とに当接するように膨潤されていることを特徴とする請求項1または4に記載の電動機の回転子。
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