JP5009220B2 - Electric motor - Google Patents
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Description
この発明は、例えば、アウタロータにファンブレードが固定された冷却ファン駆動用の電動モータに関するものである。 The present invention relates to an electric motor for driving a cooling fan in which a fan blade is fixed to an outer rotor, for example.
従来から、自動車のラジエータ冷却用のファンモータとして、アウタロータ型の電動ブラシレスモータが用いられる場合がある。この種の電動モータはステータベースに設けられた複数のティースにコイルを巻装してステータを構成すると共に、ティースを覆う有底筒状のロータヨークとこのロータヨークの内周面に配置された永久磁石とでロータを構成し、ロータヨークの回転軸をステータベースに回転自在に支持している。ロータヨークの外周壁にはファンブレードが設けられ、コイルに電流が供給されるとステータのティースに磁界が形成され、ロータヨークの永久磁石との間に磁気的な吸引力や反発力が生じてロータが回転しファンブレードによって回転軸の軸方向に冷却風を発生させるものである。 Conventionally, an outer rotor type electric brushless motor is sometimes used as a fan motor for cooling a radiator of an automobile. This type of electric motor forms a stator by winding a coil around a plurality of teeth provided on a stator base, and has a bottomed cylindrical rotor yoke that covers the teeth and a permanent magnet disposed on the inner peripheral surface of the rotor yoke. And a rotor, and the rotation shaft of the rotor yoke is rotatably supported on the stator base. Fan blades are provided on the outer peripheral wall of the rotor yoke, and when a current is supplied to the coil, a magnetic field is formed on the stator teeth, and a magnetic attraction and repulsive force is generated between the rotor yoke and the permanent magnets. The cooling air is generated in the axial direction of the rotation shaft by rotating and fan blades.
この種の電動モータにあっては、回転子であるロータが固定子であるステータの外側で回転するため、内部の水密性を確保しようとすると、別途カバーが必要となり大型化してしまう。そのため、通常はロータヨークが露出した開放型である場合が多く、結果として必然的に外部から水が浸入し易くなる。
例えば、特許文献1に記載されたものでは、内部を冷却するために設けたロータヨーク前面の空気取り入れ口から水が浸入するのを防止するために防水壁を設けたり、水が浸入した際にこれを外部に排出するための水抜き孔を設けた構造となっている(例えば、特許文献1参照)。
For example, in the device described in Patent Document 1, a waterproof wall is provided to prevent water from entering from the air intake port on the front surface of the rotor yoke provided for cooling the inside. It has the structure which provided the drain hole for discharging | emitting to the exterior (for example, refer patent document 1).
しかしながら、上述の従来技術にあっては、電動モータを停止した際、ロータヨークの停止角度によっては水抜き孔が鉛直下側に位置しない場合がある。このような場合、電動モータ停止時に内部に浸入している水は完全に排水されることなく、内部に残留した状態のままになってしまう。つまり、ロータヨークの停止角度によって排水される水量が変動してしまうという課題がある。 However, in the above-described prior art, when the electric motor is stopped, the drain hole may not be positioned vertically downward depending on the stop angle of the rotor yoke. In such a case, the water that has entered the interior when the electric motor is stopped is not completely drained and remains in the interior. That is, there is a problem that the amount of drained water varies depending on the stop angle of the rotor yoke.
また、水抜き孔がロータヨークの最外周部に形成されていないので、電動モータの設置角度によっては例えモータ停止時に水抜き孔が鉛直下側に位置していたとしても水溜り部分が形成されてしまい、確実に排水することが困難である。残留した水をそのまま放置しておくと、例えば寒冷地等で使用する場合など、水が凍結するおそれがあり、これによって、電動モータがロックしてしまうという課題がある。 In addition, since the drain hole is not formed in the outermost periphery of the rotor yoke, depending on the installation angle of the electric motor, even if the drain hole is positioned vertically downward when the motor is stopped, a water pool portion is formed. Therefore, it is difficult to reliably drain water. If the remaining water is left as it is, there is a possibility that the water may freeze, for example, when used in a cold region, and this causes a problem that the electric motor is locked.
そこで、この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、ロータヨークの停止角度によることなく、確実に水を排水することができ、凍結ロックを防止することができる電動モータを提供するものである。 Therefore, the present invention has been made in view of the above-described circumstances, and provides an electric motor that can drain water reliably and prevent freeze lock regardless of the stop angle of the rotor yoke. Is.
上記の課題を解決するために、請求項1に記載した発明は、コイルを巻装するための複数のティースと各ティース間に形成されるスロットとを有するステータと、前記ステータに対して回転自在に設けられたロータとを備え、前記ロータは、前記ステータをその前面から覆う有底筒状のロータヨークとこのロータヨークの内周面に配置された永久磁石とを有している電動モータであって、前記ロータヨークの底壁と周壁との接続部分、およびこの近傍に、内部に浸入した水を外部へ排水するための複数の水抜き孔を周方向に沿って形成し、前記水抜き孔の形成個数を前記スロットの数と磁極の数の公倍数に設定したことを特徴とする。
このように構成することで、水溜り部分が形成され難く、効率よくモータ内部の水を排水することが可能になる。また、水抜き孔の形成個数がスロットの数と永久磁石の数の公倍数に設定されているため、電動モータ停止時においてロータヨークの停止角度によることなく水抜き孔を下部に位置させることが可能になる。
In order to solve the above problems, the invention described in claim 1 is a stator having a plurality of teeth for winding a coil and a slot formed between the teeth, and is rotatable with respect to the stator. An electric motor having a bottomed cylindrical rotor yoke that covers the stator from its front surface and a permanent magnet disposed on an inner peripheral surface of the rotor yoke. A plurality of drain holes are formed along the circumferential direction for draining water that has entered the interior to the outside at a connection portion between the bottom wall and the peripheral wall of the rotor yoke, and in the vicinity thereof, and forming the drain holes The number is set to a common multiple of the number of slots and the number of magnetic poles.
By comprising in this way, a water reservoir part is hard to be formed and it becomes possible to drain the water inside a motor efficiently. In addition, since the number of drain holes formed is set to a common multiple of the number of slots and the number of permanent magnets, the drain holes can be positioned at the bottom without depending on the stop angle of the rotor yoke when the electric motor is stopped. Become.
請求項2に記載した発明は、前記水抜き孔の形成個数を前記スロットの数と磁極の数の最小公倍数に設定したことを特徴とする。
このように、水抜き孔の形成個数をスロットの数と磁極の数の最小公倍数に設定することで、最低限各ロータヨークの停止位置に対応させて水抜き孔を下部に位置させつつ、ロータヨークの剛性を保つことができる。
The invention described in
In this way, by setting the number of drain holes to be the least common multiple of the number of slots and the number of magnetic poles, the drain holes are positioned at the bottom corresponding to the stop position of each rotor yoke, and the rotor yoke Stiffness can be maintained.
請求項3に記載した発明は、前記ロータをこの底壁が鉛直方向に沿うように設置したとき、前記ロータの前記水抜き孔は、前記ロータが無通電時にコギングトルクによって停止した位置における最下部に形成されていることを特徴とする。
ここで、電動モータにあっては、ロータヨークに配設されている永久磁石の磁力によって、無通電状態のときにロータヨークにコギングトルクが発生する。このため、ロータヨークの停止角度は永久磁石の配設位置、磁極の数によって決定される。
そこで、請求項3に記載した発明のように、水抜き孔の形成個数をスロットの数と永久磁石の数の公倍数、または最小公倍数に設定することに加え、水抜き孔をロータが無通電時にコギングトルクによって停止した位置における最下部に形成することで、より確実に電動モータ内部の水を排水することが可能になる。
According to a third aspect of the present invention, when the rotor is installed so that the bottom wall is along the vertical direction, the drain hole of the rotor is at the lowest position at a position where the rotor is stopped by cogging torque when no power is supplied. It is characterized by being formed.
Here, in the electric motor, cogging torque is generated in the rotor yoke in a non-energized state by the magnetic force of the permanent magnet disposed in the rotor yoke. For this reason, the stop angle of the rotor yoke is determined by the arrangement position of the permanent magnet and the number of magnetic poles.
Therefore, as in the invention described in
請求項4に記載した発明は、コイルを巻装するための複数のティースと各ティース間に形成されるスロットとを有するステータと、前記ステータに対して回転自在に設けられたロータとを備え、前記ロータは、前記ステータをその前面から覆う有底筒状のロータヨークとこのロータヨークの内周面に配置された永久磁石とを有している電動モータであって、前記ロータヨークの底壁と周壁との接続部分、およびこの近傍に、内部に浸入した水を外部へ排水するための複数の水抜き孔を周方向に沿って形成し、前記ロータをこの底壁が鉛直方向に沿うように設置したとき、前記ロータの前記水抜き孔は、前記ロータが無通電時にコギングトルクによって停止した位置における最下部に形成されていることを特徴とする。
このように、水抜き孔をロータが無通電時にコギングトルクによって停止した位置における最下部に形成することで、水溜り部分を形成することなく、効率よくモータ内部の水を排水することが可能になる。
The invention described in
In this way, the water drainage hole is formed in the lowermost part at the position where the rotor is stopped by the cogging torque when no power is supplied, so that the water inside the motor can be drained efficiently without forming a water pool portion. Become.
請求項1に記載した発明によれば、水溜り部分が形成され難く、効率よくモータ内部の水を排水することが可能になる。また、水抜き孔の形成個数がスロットの数と永久磁石の数の最小公倍数に設定されているため、電動モータ停止時においてロータヨークの停止角度によることなく水抜き孔を下部に位置させることが可能になる。
このため、内部に浸入した水を確実に排水できるので寒冷地における使用によって水が凍結し、電動モータがロックしてしまうことを防止することができる。
According to the first aspect of the present invention, it is difficult to form a water pool portion, and water inside the motor can be efficiently drained. In addition, since the number of drain holes formed is set to the least common multiple of the number of slots and the number of permanent magnets, the drain holes can be positioned at the bottom without depending on the stop angle of the rotor yoke when the electric motor is stopped. become.
For this reason, since the water which entered the inside can be drained reliably, it is possible to prevent the electric motor from being locked due to water freezing due to use in a cold region.
請求項2に記載した発明によれば、水抜き孔の形成個数をスロットの数と磁極の数の最小公倍数に設定することで、最低限各ロータヨークの停止位置に対応させて水抜き孔を下部に位置させつつ、ロータヨークの剛性を保つことができる。このため、ロータヨークの損傷を防止でき、安全性の高い電動モータを提供することが可能になる。 According to the second aspect of the present invention, by setting the number of drain holes to be the least common multiple of the number of slots and the number of magnetic poles, the drain holes are formed at the bottom corresponding to the stop position of each rotor yoke. Thus, the rigidity of the rotor yoke can be maintained. For this reason, damage to the rotor yoke can be prevented, and a highly safe electric motor can be provided.
請求項3に記載した発明によれば、水抜き孔の形成個数をスロットの数と永久磁石の数の公倍数、または最小公倍数に設定することに加え、水抜き孔をロータが無通電時にコギングトルクによって停止した位置における最下部に形成することで、より確実に電動モータ内部の水を排水することが可能になる。
According to the invention described in
請求項4に記載した発明によれば、水抜き孔をロータが無通電時にコギングトルクによって停止した位置における最下部に形成することで、水溜り部分を形成することなく、効率よくモータ内部の水を排水することが可能になる。このため、内部に浸入した水を確実に排水できるので寒冷地における使用によって水が凍結し、電動モータがロックしてしまうことをより確実に防止することができる。 According to the fourth aspect of the present invention, the water drainage hole is formed in the lowermost portion at the position where the rotor is stopped by the cogging torque when the rotor is not energized, so that the water inside the motor can be efficiently formed without forming the water pool portion. It becomes possible to drain the water. For this reason, since the water which permeated inside can be drained reliably, it can prevent more reliably that water freezes by use in a cold region and an electric motor locks.
次に、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。以下の説明において図1の左側を前側、図1の右側を後側とする。
図1〜図3において、1はファンモータを示し、このファンモータ1は自動車のラジエータを冷却するためのものである。ファンモータ1は、ブラシレス型の電動モータMとこの電動モータMのロータRに支持されたファンブレード3を備えている。ロータRはアウタロータ型であり、ロータR内にステータSが設けられている。このステータSのステータベース4がラジエータに取り付けられることによって、電動モータMは、ロータRの回転軸6が水平方向(前後方向)に沿うように配置された状態になっている。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the left side of FIG. 1 is the front side, and the right side of FIG. 1 is the rear side.
1 to 3, reference numeral 1 denotes a fan motor. The fan motor 1 is for cooling an automobile radiator. The fan motor 1 includes a brushless type electric motor M and a
ステータベース4はアルミニウム製であってラジエータに取り付けられる取付片5を周囲に3箇所備えている。ステータベース4の後面の中央部にはロータRの回転軸6の周囲であって縦壁7により囲まれた部分にセンサユニット8の収納部9が形成され、この収納部9は4個のビス10を介して蓋2によって閉塞されている。
The
ステータベース4の前面の中央部にはボス部11が設けられている。ボス部11の周囲には段差部12が形成されている。この段差部12には、ステータコア14が配置され、3個の固定ボルト15によってボス部11に回転軸6の軸方向から取り付けられている。
ステータコア14は磁性材料からなる金属板を回転軸6の軸方向に積層して形成されたものであって、放射方向にコイル17を巻装するための12個のティース13を備えている。各ティース13間には、軸方向に長い蟻溝状のスロット13aが12個形成されている。コイル17は、スロット13aを通ってティース13に巻装される。
A
The
なお、各ティース13には絶縁材であるコの字断面形状のインシュレータ16が予め装着されており、このインシュレータ16を介してティース13にコイル17が巻装されるようになっている。また、ステータSは、ステータコア14の12個のティース13のうち、回転軸6を中心に対向配置する任意の1対のティース13の中心Pが鉛直方向に沿うように設けられている(図2参照)。
Each
ここで、各インシュレータ16の内壁18には、この内壁18に沿うようにして回転軸6の軸方向に立ち上がるリング状のインシュレータリング19,20がインシュレータ16の付け根部に係止された状態でステータSの前側と後側に一対装着されている。各インシュレータリング19,20の下部には排水性を高めるために90度の角度範囲で高さを低くするための切除部37が設けられている(図2参照)。前述したステータベース4とコイル17が巻装されたステータコア14とでステータSが構成されている。
Here, on the
ステータベース4の前面であってボス部11の周囲には凹部21が形成され、この凹部21に環状のターミナルユニット22が支持されている。ターミナルユニット22には、U相、V相、W相に対応した各コイル17が接続され、ダブルナット23によりU相、V相、W相の端子24が押し付けた状態で固定されている。ここで、凹部21には熱伝達性に優れた樹脂材Jがターミナルユニット22と端子24との周りに充填されコイル17で発生した熱がこの樹脂材Jを介してステータベース4に効果的に熱引きされ速やかに冷却されるようになっている。
図4に示すように、各端子24にはケーブル25が接続され、端子24及びケーブル25は防水チューブ26によって被覆されている。
A
As shown in FIG. 4, a
ステータベース4のボス部11の中央部にはベアリングホルダ27の装着孔28が形成され、ここにベアリングホルダ27が挿入されている。
図5、図6に示すように、ベアリングホルダ27は鉄製で筒状の部材であって、前端部と後端部に各々第1ベアリング29と第2ベアリング30が嵌着固定される第1保持部31と第2保持部32が有段成形されている。このように第1ベアリング29と第2ベアリング30と同等の鉄製の部材でベアリングホルダ27を形成することで、ベアリングホルダ27と第1、2ベアリング29,30との相対的な熱による伸縮の度合いを同等なものにしている。
したがって、第1ベアリング29と第2ベアリング30の熱による伸縮に基づく内部隙間の変化を大幅に低減し、第1ベアリング29と第2ベアリング30の音振性能を向上すると共に寿命を延ばすことができる。
A mounting
As shown in FIGS. 5 and 6, the bearing
Therefore, the change of the internal gap based on the expansion and contraction due to the heat of the
ベアリングホルダ27の第1保持部31の首元部の周囲にはフランジ部33が3箇所形成され、このフランジ部33をビス34によってステータベース4のボス部11に固定するようになっている。また、第1保持部31の前端部周縁には外側に延びるウォータシールドリング部35が形成され、このウォータシールドリング部35は排水性を高めるため下部が90度の角度範囲で切除された切除部38となっている。ベアリングホルダ27の中央部には第1保持部31側に回転軸6を遊挿する挿通孔36が形成されている。
Three
ベアリングホルダ27の外周部には縮径部40が全周に亘って形成され、ボス部11の装着孔28との間に環状の隙間部41が形成されるようになっており、縮径部40の下部にはベアリングホルダ27の内部に連通する連通孔42が形成されている。縮径部40はベアリングホルダ27の後端部に周方向で3箇所に形成された連通溝43を介してボス部11の装着孔28の後端側に位置するセンサユニット8の収納部9に連通している。
A reduced
図1に示すように、ステータベース4のボス部11の下部には隙間部41に連通する位置に連通孔44が下部に向かって形成され、この連通孔44はボス部11の外周壁であってターミナルユニット22の配置部位に開口している。
ボス部11の装着孔28はベアリングホルダ27の後端部よりも後方の部分が前述したセンサユニット8の収納部9として形成されている。この収納部9に回転軸6の後端ネジ部45にナット46により固定され回転軸6と共に回転する円盤状のセンサマグネット47が収容されている。そして、図4に示すように、センサマグネット47に対応してステータベース4のビス孔48に扇状のセンサケース49がビス50により固定されている。センサマグネット47とセンサケース49とでセンサユニット8を構成している。
As shown in FIG. 1, a
The mounting
センサケース49は内部に回路部品56が収容された部材であって、図7に示すようにセンサケース49の両端部にはセンサケース49の縦壁58にステータベース4のビス孔48にビス50(図3、4参照)により締め付けられる一対の取付片51が形成されている。この取付片51にはセンサマグネット47の回転周面に沿ってセンサケース49を移動可能とする位置決め用の取付長孔52が形成されている。
The
図1、図3に示すように、ステータベース4の下部には収納部9の縦壁7から径方向に延びるリブ部53が設けられ、このリブ部53内に排水通路54が形成されている。排水通路54の上端は収納部9内に連通し、排水通路54の下端を直線的に開放せずネジで閉塞し開口端55が前側に折り曲げられてステータベース4の前面で開口している。なお、センサケース49内の回路部品56にはハーネス57が接続されている。
As shown in FIGS. 1 and 3, a
図8、図9において、Rはロータを示し、このロータRは主としてステータSを前面から覆う有底円筒状のロータヨーク60と、ロータヨーク60の周壁61の内面にステータSのコイル17に対応して配置された8個のマグネット62とで構成されている。すなわち、ロータヨーク60は、この底壁63が鉛直方向(図1における上下方向)に沿った状態になっている。
8 and 9, R represents a rotor. The rotor R mainly corresponds to the
ロータヨーク60の底壁63の中央部には前側に突出するボス64が形成され、ボス64内に回転軸6が挿通されている。回転軸6の先端部はボス64の端面から突出し、この突出部分がネジ部65となっていて、ここにナット66を締め付けてロータヨーク60のボス64に回転軸6が固定されている。回転軸6にはロータヨーク60の底壁63に裏側から当接するフランジ部67が形成され、このフランジ部67に当接するように回転軸6の前端側から第1ベアリング29が圧入固定されている。
A
ロータヨーク60の底壁63と周壁61との接続部分には、略円形状の水抜き孔68が周方向に沿って等間隔に24個形成されている。この水抜き孔68は、電動モータMの内部に浸入した水を外部へ排水するためのものである。
ここで、形成される水抜き孔68の個数は、ステータコア14に形成されているスロット13aの数と、マグネット62の数、つまり、磁極の数との最小公倍数に設定されている。すなわち、この実施形態にあっては、スロット13aが12個形成され、マグネット62が8個、つまり、磁極が8極設けられているので、「12」と「8」の最小公倍数は「24」となる。このため、水抜き孔68は、ロータヨーク60の底壁63と周壁61との接続部分に24個の水抜き孔68が周方向に沿って等間隔に形成されている。底壁63に24個形成されている。
Twenty-four substantially circular drain holes 68 are formed at equal intervals in the circumferential direction at the connection portion between the
Here, the number of drain holes 68 formed is set to the least common multiple of the number of
より詳しく、図10〜図11に基づいて、これら24個の水抜き孔68の形成位置について説明する。
図10は、マグネット62と水抜き孔68との位置関係を示す説明図である。同図に示すように、水抜き孔68は各マグネット62の間、つまり、各磁極間に対応する部位に形成された水抜き孔68aと、各水抜き孔68aの間に形成された水抜き孔68bとで構成されている。これら水抜き孔68a,68bの形成位置は、電動モータMが無通電状態であるとき、すなわち、コイル17が励磁されていない状態であるときにロータヨーク60の停止位置における最下部にあたる。
In more detail, based on FIGS. 10-11, the formation position of these 24 drain holes 68 is demonstrated.
FIG. 10 is an explanatory view showing the positional relationship between the
これを図11に基づいて説明する。同図は、電動モータMのステータSに対するロータRの挙動を示す説明図である。
ロータRは反時計回りに回転するとき、図11(a)から図11(i)に至るように駆動する。ロータRが下段に示す図11(b)、図11(d)、図11(f)、図11(h)の状態であるとき、ロータヨーク60は複数の磁極の境界線P’の何れかがスロット13aに位置した状態になっている。このような場合にあっては、マグネット62による磁気吸引力の周方向でのバランスが取れた安定状態となっている。ここで、ロータRの停止角度はコギングトルクの発生箇所によって決定する。すなわち、コギングトルクは、電動モータMを無通電状態としたとき、ロータRのマグネット62による磁気吸引力の周方向でのバランスが取れた安定状態と、バランスが取れていない不安定状態とが繰り返し起こることによって生じるトルクムラである。このため、ロータRは、安定状態から不安定状態に移動する際に生じるコギングトルクによって安定状態の位置で停止することになる。
This will be described with reference to FIG. The figure is an explanatory view showing the behavior of the rotor R with respect to the stator S of the electric motor M.
When the rotor R rotates counterclockwise, it is driven so as to reach from FIG. 11A to FIG. When the rotor R is in the state shown in FIG. 11 (b), FIG. 11 (d), FIG. 11 (f), and FIG. 11 (h) shown in the lower stage, the
したがって、電動モータMが無通電状態であるとき、ロータRは図11(b)、図11(d)、図11(f)、図11(h)のように磁極の境界線P’の何れかがスロット13aに位置しているときに停止することになる。このため、水抜き孔68(68a,68b)は、ロータヨーク60が停止し得る状態にあるときのロータヨーク60の底壁63における最下部(図11における2点鎖線)に形成されている。
Therefore, when the electric motor M is in a non-energized state, the rotor R is not connected to any of the magnetic pole boundary lines P ′ as shown in FIGS. 11 (b), 11 (d), 11 (f), and 11 (h). Stops when it is located in the
また、図11(b)、図11(d)、図11(f)、図11(h)からも明らかなように、コギングトルクが発生する箇所はスロット13aの数と、磁極の数との最小公倍数だけ存在する。このため、水抜き孔68の個数をスロット13aの数と、磁極の数との最小公倍数に設定することで、ロータヨーク60の停止角度によらず、電動モータMの停止時に確実に水抜き孔68をロータヨーク60の最下部に位置させることが可能になる。
Further, as is clear from FIGS. 11B, 11D, 11F, and 11H, the location where the cogging torque is generated is determined by the number of
図8に示すように、ロータヨーク60の周壁61は底壁63よりも厚肉に形成され、周壁61内面にはマグネットカバー69が圧入固定されている。ロータヨーク60の周壁61の開口縁70はステータベース4の前面に対向配置され、ステータベース4の前面との間に隙間71を形成するべく近接する位置まで延出している(図1参照)。
As shown in FIG. 8, the
図12、図13に示すように、マグネットカバー69は板材を円筒状に形成したもので、後部の開口縁が拡径されて拡径部72として成形され、この拡径部72がロータヨーク60の周壁61の内面に圧入固定されるものである。前部の開口縁には内側に向かう内フランジ部73が形成されている。拡径部72から内フランジ部73に至る周壁74はロータヨーク60の周壁61内面よりもやや小さな直径となっており、この周壁74とロータヨーク60の周壁61内面との間に収容部75が形成され、この収容部75にマグネットホルダ76を介して区画された8箇所にマグネット62が装着されている(図1、図8参照)。
As shown in FIGS. 12 and 13, the
マグネットカバー69には内フランジ部73と周壁74との稜線部分に周方向に複数の水抜き孔59が形成されている。ここで、マグネットカバー69の水抜き孔59はロータヨーク60の水抜き孔68に対して径方向でやや内側に位置しており、ロータヨーク60の水抜き孔68は回転軸6の軸方向後方に位置するマグネット62に対して充填される充填剤Zの注入口として有効利用できるようになっている。
In the
図1、図8、図9に示すように、ロータヨーク60の底壁63のボス64の周囲には取付孔77が3箇所形成され、この取付孔77に底壁63裏面からウォータシールドリング80がリベット81止めされている。
図14に示すように、ウォータシールドリング80は内輪部82と外輪部83と底部84とで構成された環状部材であって、外輪部83は斜め外側に向かうほど直径が大きくなるように立ち上げ形成され、内輪部82は回転軸6の軸方向に沿って立ち上げ形成されている。外輪部83の周縁部はインシュレータリング19の周壁内側であって高さ方向の中途部に近接しており、内輪部82はベアリングホルダ27のウォータシールドリング部35の外側に近接し、ウォータシールドリング部35の周囲を遮る位置まで立ち上がるようになっている。
As shown in FIGS. 1, 8, and 9, three
As shown in FIG. 14, the
したがって、ウォータシールドリング80の外輪部83とインシュレータリング19の周壁との間には、水の浸入経路長さを確保するために、蛇行して長い経路であるラビリンス部98が形成され、ウォータシールドリング80の内輪部82とベアリングホルダ27のウォータシールドリング部35との間にも、水の浸入経路長さを確保するために、蛇行して長い経路であるラビリンス部99が形成されることとなる。
Therefore, a
図1に示すように、ロータヨーク60の底壁63の前面には6個のビス85を介して樹脂製のファンボス86が取り付けられている。ファンボス86はロータヨーク60の底壁63のボス64の周囲に立ち上がる肩部87を備え、ロータヨーク60の底壁63を覆う底壁部88とロータヨーク60の周壁61を中途部まで覆う周壁部89とを備えていて、周壁部89にはファンブレード3が一体形成されている。ここで、ファンボス86の底壁部88の外周部分はロータヨーク60の底壁63に対して離間するべく有段形成され、ロータヨーク60の水抜き孔68を閉塞しないようになっている。
As shown in FIG. 1, a
ファンボス86の周壁部89の開口縁の近傍には断面コの字状で環状の防水リング90が取付片5に設けられたファンシュラウド91に固定され、ロータヨーク60の周壁61の開口縁70とステータベース4の前面との間に形成された隙間71を外側から覆う位置に配置されている。
したがって、ファンボス86の開口縁と防水リング90の前側フランジ部90aとの間には、幅の狭い隙間97が形成されている。
In the vicinity of the opening edge of the
Therefore, a
ステータベース4の前面にはロータヨーク60の周壁61の内面に近接して、ロータヨーク60の開口縁70よりも回転軸6の軸方向前側に延び、周壁61と回転軸6の軸方向に沿う方向で重なり合うように配置されるリング部92が形成されている。このリング部92の端縁はコイル17の後端部よりも前側に延び、端末部分にはロータヨーク60の周壁61の内面近傍に向かう突条93が設けられている。ここで、図2に示すように突条93は下部が90度の角度範囲で切除されていて(図2参照)、この部分においてロータヨーク60の周壁61とリング部92との間が水抜き部100として構成されている。
The front surface of the
よって、ロータヨーク60の開口縁70とステータベース4の前面との間に、水の浸入経路長さを確保するために、ロータヨーク60の周壁61の開口縁70とステータベース4の前面との間の隙間71に連通するラビリンス部94が形成されることとなる。
ここで、このラビリンス部94はリング部92とロータヨーク60の周壁61の内面との間から突条93により、さらに外側に回り込んでおり、蛇行して長い経路となっている。
Therefore, between the opening
Here, the labyrinth portion 94 wraps further outward from between the
したがって、上述の実施形態によれば、複数の水抜き孔68がロータヨーク60の底壁63と周壁61との接続部分に形成されているので、底壁63と周壁61との接続部分近傍に水溜り部W(図1参照)が形成され難く、確実に電動モータMの内部に浸入した水を確実、且つ速やかに排水することが可能になる。このため、内部に浸入した水を確実に排水できるので寒冷地における使用によって水が凍結し、電動モータMがロックしてしまうことを防止することができる。
Therefore, according to the above-described embodiment, since the plurality of drain holes 68 are formed in the connection portion between the
また、ロータヨーク60の水抜き孔68の形成個数がスロット13aの数「12」とマグネット62の設置個数(磁極の数)「8」の最小公倍数である「24」個に設定されているため、電動モータMの停止時においてロータヨーク60の停止角度によることなく水抜き孔68をロータヨーク60の下部に位置させることが可能になる。
Further, since the number of drain holes 68 formed in the
しかも、水抜き孔68を各磁極間に対応する部位に形成された水抜き孔68aと、各水抜き孔68aの間に形成された水抜き孔68bとで構成している。このため、電動モータMが無通電状態であるとき、つまり、コイル17が励磁されていない状態であるときに確実にロータヨーク60の停止位置における最下部に水抜き孔68を位置させることができる。よって、より確実、且つ速やかに電動モータのM内部の水を排水することが可能になる。
In addition, the drain holes 68 are constituted by
さらに、マグネットカバー69の水抜き孔59がロータヨーク60の水抜き孔68に対応する部位に形成されているため、ロータRの内部に浸水した水の排水機能を損なうことがなく、浸水による電動モータMの故障を防止することが可能になる。
とりわけ、この実施形態のように、ロータRがアウタロータ型である場合にあっては、電動モータMの内部の水密性を確保しようとすると、別途カバーが必要となり大型化してしまう。そのため、通常はロータヨーク60が露出した開放型である場合が多く、電動モータMの内部の水密性を確保するのが困難である。しかしながら、この実施形態によれば、効果的に電動モータMの内部の水を排水することが可能になる。
Furthermore, since the
In particular, as in this embodiment, when the rotor R is an outer rotor type, if it is intended to ensure the watertightness inside the electric motor M, a separate cover is required and the size is increased. For this reason, it is usually an open type in which the
なお、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
また、上述の実施形態では、ロータヨーク60に形成された水抜き孔68が24個形成されている場合について説明したが、これに限られるものではなく、ステータコア14のスロット13a(ティース13)の数と磁極の数によって水抜き孔68の形成個数が決定される。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes various modifications made to the above-described embodiment without departing from the spirit of the present invention.
In the above-described embodiment, the case where 24 drain holes 68 are formed in the
さらに、上述の実施形態では、ステータSは、ステータコア14の12個のティース13のうち、回転軸6を中心に対向配置する任意の1対のティース13の中心Pが鉛直方向に沿うように設けられている場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、任意の1対のティース13の中心Pが鉛直方向と交差するようにステータSを設けてもよい。この場合、電動モータMの無通電時におけるロータヨーク60の停止位置、つまり、マグネット62の停止位置もティース13の中心Pの倒れ角度に基づいて周方向にずれる。このため、ロータヨーク60の水抜き孔68の形成位置もこれに応じて周方向にずらし、確実に水抜き孔68をロータヨーク60停止位置における底壁63の最下部に形成することが望ましい。
そして、上述の実施形態では、ロータヨーク60の底壁63と周壁61との接続部分に、24個の水抜き孔68を形成した場合について説明した。しかしながら、接続部分の近傍であればよく、水抜き孔68が底壁63や周壁61のみに形成されていてもよい。
Furthermore, in the above-described embodiment, the stator S is provided such that the center P of any pair of
In the above-described embodiment, the case where 24 drain holes 68 are formed in the connection portion between the
また、上述の実施形態では、ファンモータ1のステータSが回転軸6を中心に対向配置する任意の1対のティース13の中心Pが鉛直方向に沿うように設けられ、水抜き孔68は各マグネット62の間、つまり、各磁極間に対応する部位に形成された水抜き孔68aと、各水抜き孔68aの間に形成された水抜き孔68bとで構成されている場合について説明した。しかしながら、ファンモータ1のステータSを隣接するティース13間に形成されるスロット13aの中心を真下に位置するように配置した場合にあっては、水抜き孔68の位置がティース13の中心Pとスロット13aの中心との角度差分、周方向にずれることになる。すなわち、コギングトルクが発生する位置は、ティース13とマグネット62の位置関係によって決定するものであるから、ティース13の固定角度が変化すれば、当然に電動モータMの停止時におけるロータヨーク60の最下部の位置も変化する。したがって、この実施形態においては、スロット13aの中心が真下に位置するようにステータSが固定されると、全ての水抜き孔68が各磁極に対応する箇所に3つずつ形成される。
Moreover, in the above-mentioned embodiment, the stator P of the fan motor 1 is provided so that the center P of an arbitrary pair of
さらに、上述の実施形態では、ロータヨーク60の水抜き孔68の形成個数がスロット13aの数「12」とマグネット62の設置個数(磁極の数)「8」の最小公倍数である「24」個に設定されている場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、ロータヨーク60の水抜き孔68の形成個数がスロット13aの数とマグネット62の設置個数の公倍数であってもよいし、さらには、ロータヨーク60が無通電時にコギングトルクによって停止した位置であって、この停止したロータヨーク60のうちの最下部に水抜き孔68が形成されていれば、水抜き孔68の設置個数を限定しなくてもよい。なお、ロータヨーク60の水抜き孔68の形成個数がスロット13aの数とマグネット62の設置個数の最小公倍数であれば、設置個数が公倍数である場合と比較して、水抜き孔68の形成個数を最小限に抑えることができ、この分ロータヨーク60の剛性を保つことができる。
Further, in the above-described embodiment, the number of drain holes 68 formed in the
そして、上述の実施形態では、ロータヨーク60の底壁63と周壁61との接続部分に、略円形状の水抜き孔68が周方向に沿って等間隔に形成されている場合について説明した。しかしながら、水抜き孔68は円形状に限られるものではなく、例えば、長孔形状や2つの孔が一部重なった平面視略ひょうたん形状であってもよい。
And in the above-mentioned embodiment, the case where the substantially circular
1 ファンモータ
13 ティース
13a スロット
17 コイル
60 ロータヨーク
61 周壁
62 ネオジマグネット(永久磁石)
63 底壁
68,68a,68b 水抜き孔
M 電動モータ
P 中心
P’ 境界線
R ロータ
S ステータ
1
63
Claims (4)
前記ステータに対して回転自在に設けられたロータとを備え、
前記ロータは、
前記ステータをその前面から覆う有底筒状のロータヨークとこのロータヨークの内周面に配置された永久磁石とを有している電動モータであって、
前記ロータヨークの底壁と周壁との接続部分、およびこの近傍に、内部に浸入した水を外部へ排水するための複数の水抜き孔を周方向に沿って形成し、
前記水抜き孔の形成個数を前記スロットの数と磁極の数の公倍数に設定したことを特徴とする電動モータ。 A stator having a plurality of teeth for winding a coil and a slot formed between the teeth;
A rotor provided rotatably with respect to the stator,
The rotor is
An electric motor having a bottomed cylindrical rotor yoke that covers the stator from the front surface thereof and a permanent magnet disposed on the inner peripheral surface of the rotor yoke,
A plurality of drain holes are formed along the circumferential direction for draining water that has entered the outside to the outside at the connection portion between the bottom wall and the peripheral wall of the rotor yoke, and in the vicinity thereof.
An electric motor characterized in that the number of drain holes formed is set to a common multiple of the number of slots and the number of magnetic poles.
前記ロータの前記水抜き孔は、前記ロータが無通電時にコギングトルクによって停止した位置における最下部に形成されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の電動モータ。 When the rotor is installed so that the bottom wall is along the vertical direction,
3. The electric motor according to claim 1, wherein the drain hole of the rotor is formed at a lowermost portion at a position where the rotor is stopped by a cogging torque when the rotor is not energized.
前記ステータに対して回転自在に設けられたロータとを備え、
前記ロータは、
前記ステータをその前面から覆う有底筒状のロータヨークとこのロータヨークの内周面に配置された永久磁石とを有している電動モータであって、
前記ロータヨークの底壁と周壁との接続部分、およびこの近傍に、内部に浸入した水を外部へ排水するための複数の水抜き孔を周方向に沿って形成し、
前記ロータをこの底壁が鉛直方向に沿うように設置したとき、
前記ロータの前記水抜き孔は、前記ロータが無通電時にコギングトルクによって停止した位置における最下部に形成されていることを特徴とする電動モータ。
A stator having a plurality of teeth for winding a coil and a slot formed between the teeth;
A rotor provided rotatably with respect to the stator,
The rotor is
An electric motor having a bottomed cylindrical rotor yoke that covers the stator from the front surface thereof and a permanent magnet disposed on the inner peripheral surface of the rotor yoke,
A plurality of drain holes are formed along the circumferential direction for draining water that has entered the outside to the outside at the connection portion between the bottom wall and the peripheral wall of the rotor yoke, and in the vicinity thereof.
When the rotor is installed so that the bottom wall is along the vertical direction,
The electric motor according to claim 1, wherein the drain hole of the rotor is formed at a lowermost portion at a position where the rotor is stopped by a cogging torque when no power is supplied.
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