JP7086274B2 - ロータ、モータ、電動送風機、電気掃除機、及び手乾燥装置 - Google Patents
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Description
内側鉄心と、径方向において前記内側鉄心の外側に位置する少なくとも1つの外側鉄心とを有するロータ鉄心と、
前記内側鉄心と前記外側鉄心との間に配置された少なくとも1つの永久磁石と、
前記内側鉄心に固定されたシャフトと、
前記ロータ鉄心を覆うカバー部材と
を備え、
前記ロータ鉄心の外径をφ1とし、前記少なくとも1つの永久磁石から前記シャフトまでの最小距離をt1としたとき、φ1/t1≧7を満たし、
前記シャフトは、磁性体で構成される。
本発明の他の態様に係るモータは、
ステータと、
前記ステータの内側に配置された前記ロータと
を有する。
本発明の他の態様に係る電動送風機は、
羽根と、
前記羽根を回転させる前記モータと
を有する。
本発明の他の態様に係る電気掃除機は、
集塵部と、
吸引力を発生させ、前記集塵部に塵埃を送り込む前記電動送風機と
を有する。
本発明の他の態様に係る手乾燥装置は、
吸気口及び送風口を有する筐体と、
前記筐体の内部に固定されており、前記吸気口を通して前記筐体の外部の空気を吸引し、前記送風口を通して前記筐体の外部に前記空気を送る前記電動送風機と
を有する。
各図に示されるxyz直交座標系において、z軸方向(z軸)は、モータ1の軸線Axと平行な方向を示し、x軸方向(x軸)は、z軸方向(z軸)に直交する方向を示し、y軸方向(y軸)は、z軸方向及びx軸方向の両方に直交する方向を示す。軸線Axは、ロータ2の回転中心である。軸線Axと平行な方向は、「ロータ2の軸方向」又は単に「軸方向」ともいう。径方向は、ロータ2又はステータ3の半径方向であり、軸線Axと直交する方向である。xy平面は、軸方向と直交する平面である。矢印D1は、軸線Axを中心とする周方向を示す。ロータ2の周方向を、単に「周方向」ともいう。
モータ1は、ロータ2と、ステータ3と、位置センサ4とを有する。モータ1は、例えば、永久磁石埋込型電動機などの永久磁石同期電動機(ブラシレスDCモータともいう)である。
ロータ2は、ロータ鉄心21と、少なくとも1つの永久磁石22と、シャフト23と、カバー部材24(単に「カバー」ともいう)とを有する。ロータ2は、ステータ3の内側に回転可能に配置されている。ロータ2とステータ3との間には、エアギャップが存在する。
図3に示されるように、ロータ鉄心21の外径をφ1とし、少なくとも1つの永久磁石22からシャフト23までの最小距離をt1としたとき、ロータ2は、φ1/t1≧7を満たす。図3に示される例では、最小距離t1は、xy平面において、径方向における各永久磁石22からシャフト23までの距離である。
図4は、ロータ2の他の例を示す断面図である。
図4に示される例では、ロータ2の周方向における各外側鉄心212の片側のみにリブ213が設けられている。これにより、1つの永久磁石22から隣接する他の永久磁石22への漏れ磁束を低減することができる。その結果、ロータ2の磁力を高めることができる。
図5は、ロータ2のさらに他の例を示す断面図である。
図5に示されるロータ2は、リブ213を有していない。したがって、内側鉄心211及び各外側鉄心212は、互いに連結していない。すなわち、各外側鉄心212は、内側鉄心211から離間している。これにより、1つの永久磁石22から隣接する他の永久磁石22への漏れ磁束を低減することができる。その結果、ロータ2の磁力を高めることができる。
図6は、ロータ2のさらに他の例を示す断面図である。
図6に示される例では、各外側鉄心212は、少なくとも1つの外側突起212aを持っている。具体的には、図6に示される例では、各外側鉄心212は、2つの外側突起212aを持っている。各外側突起212aは、ロータ2の周方向における永久磁石22の端部を支持する。言い換えると、xy平面において、各外側突起212aは、永久磁石22の長手方向における端部を支持する。これにより、各永久磁石22は、ロータ鉄心21内で位置決めされており、ロータ鉄心21内で固定されている。
図7は、ロータ2のさらに他の例を示す断面図である。
図7に示されるロータ2は、少なくとも1つの樹脂26を有する。樹脂26は、ロータ2の極間部において、ロータ鉄心21とカバー部材24との間に充填されている。ロータ2の極間部は、ロータ2の周方向において隣接する2つの永久磁石22の間の領域である。樹脂26は、ロータ鉄心21の熱、例えば、各永久磁石22で生じた熱をカバー部材24へ伝達する。その熱は、カバー部材24からロータ2の外へ放出される。すなわち、樹脂26は、ロータ2の熱の放出を促進させる。
図8は、ロータ2のさらに他の例を示す断面図である。
図8に示されるロータ2は、内側突起211b及び外側突起212aを持っていない。図8に示される例では、2つのリブ213は、ロータ2の周方向における永久磁石22の端部を支持する。言い換えると、xy平面において、各リブ213は、永久磁石22の長手方向における端部を支持する。これにより、各永久磁石22は、ロータ鉄心21内で位置決めされており、ロータ鉄心21内で固定されている。
ロータ2の利点について説明する。
図9は、ロータ鉄心21の外径φ1と各永久磁石22の長手方向における幅W1との関係を示すグラフである。
図10は、ロータ鉄心21の外径φ1と各永久磁石22の短手方向における幅W2との関係を示すグラフである。
図11は、ロータ鉄心21の外径φ1と各永久磁石22における幅の比率W1/W2との関係を示すグラフである。図11に示される破線L1は、比較例としての比率W1/W2を示し、線L2は、本実施の形態に係るロータ2における比率W1/W2を示す。
図14は、ロータ鉄心21の外径φ1及び各永久磁石22からシャフト23までの最小距離t1の比率φ1/t1とモータ1におけるロータ2の磁力利用率との関係を示すグラフである。図14において、線L5は、非磁性体で作られたシャフトを持つロータの磁力利用率を比較例として示しており、線L6は、磁性体で作られたシャフト23を持つ、本実施の形態に係るロータ2の磁力利用率を示している。
図15は、本発明の実施の形態2に係る電動送風機10の構造を概略的に示す断面図である。
図16は、本発明の実施の形態3に係る電気掃除機8(単に「掃除機」ともいう)を概略的に示す側面図である。
電気掃除機8は、本体81と、集塵部82(集塵器ともいう)と、ダクト83と、吸引ノズル84と、把持部85とを有する。
図17は、本発明の実施の形態4に係る手乾燥装置としてのハンドドライヤー9を概略的に示す斜視図である。
手乾燥装置としてのハンドドライヤー9は、筐体91と、実施の形態2に係る電動送風機10とを有する。筐体91は、少なくとも1つの吸気口92と、少なくとも1つの送風口93とを有する。電動送風機10は、筐体91の内部に固定されている。
Claims (14)
- 内側鉄心と、径方向において前記内側鉄心の外側に位置する少なくとも1つの外側鉄心とを有するロータ鉄心と、
前記内側鉄心と前記外側鉄心との間に配置された少なくとも1つの永久磁石と、
前記内側鉄心に固定されたシャフトと、
前記ロータ鉄心を覆うカバー部材と
を備え、
前記ロータ鉄心の外径をφ1とし、前記少なくとも1つの永久磁石から前記シャフトまでの最小距離をt1としたとき、
φ1/t1≧7を満たし、
前記シャフトは、磁性体で構成される
ロータ。 - 前記内側鉄心は、前記ロータの周方向における前記少なくとも1つの永久磁石の端部を支持する内側突起を持つ請求項1に記載のロータ。
- 前記外側鉄心は、前記ロータの周方向における前記少なくとも1つの永久磁石の端部を支持する外側突起を持つ請求項1又は2に記載のロータ。
- 前記内側鉄心と前記外側鉄心との間に設けられており、前記内側鉄心及び前記外側鉄心を連結する少なくとも1つのリブをさらに備えた請求項1から3のいずれか1項に記載のロータ。
- 前記少なくとも1つのリブは、前記ロータの周方向における前記外側鉄心の片側に設けられている請求項4に記載のロータ。
- 前記外側鉄心は、前記内側鉄心から離間している請求項1又は2に記載のロータ。
- 前記ロータの極間部における前記ロータ鉄心と前記カバー部材との間に充填された樹脂をさらに備えた請求項1から6のいずれか1項に記載のロータ。
- 前記ロータは、φ1≦30mmを満たす請求項1から7のいずれか1項に記載のロータ。
- 前記ロータの軸方向と直交する平面において、前記少なくとも1つの永久磁石の長手方向における幅をW1とし、前記少なくとも1つの永久磁石の短手方向における幅をW2としたとき、前記ロータは、W1/W2<10を満たす請求項1から8のいずれか1項に記載のロータ。
- 前記少なくとも1つの永久磁石は、ネオジム焼結磁石である請求項1から9のいずれか1項に記載のロータ。
- ステータと、
前記ステータの内側に配置された請求項1から10のいずれか1項に記載のロータと
を備えたモータ。 - 羽根と、
前記羽根を回転させる請求項11に記載のモータと
を備えた電動送風機。 - 集塵部と、
吸引力を発生させ、前記集塵部に塵埃を送り込む請求項12に記載の電動送風機と
を備えた電気掃除機。 - 吸気口及び送風口を有する筐体と、
前記筐体の内部に固定されており、前記吸気口を通して前記筐体の外部の空気を吸引し、前記送風口を通して前記筐体の外部に前記空気を送る請求項12に記載の電動送風機と
を備えた手乾燥装置。
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- 2019-04-03 WO PCT/JP2019/014738 patent/WO2020202489A1/ja active Application Filing
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