JP7309039B2 - 回転子、電動機、送風機、空気調和装置、及び回転子の製造方法 - Google Patents
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Description
図1は、実施の形態1に係る回転子1の構成を示す側面図である。図2は、実施の形態1に係る回転子1の構成を示す平面図である。図は、実施の形態1に係る回転子1の構成を示す底面図である。図1~3に示されるように、回転子1は、回転軸としてのシャフト10と、シャフト10に支持される回転子本体11と、シャフト10と回転子本体11とを連結する連結部12とを有している。回転子1は、シャフト10の軸線C1を中心に回転可能である。シャフト10は、z軸方向に延びている。以下の説明では、シャフト10の軸線C1を中心とする円の円周に沿った方向を「周方向」、z軸方向を「軸方向」、軸方向に直交する方向を「径方向」と呼ぶ。
図11は、実施の形態2に係る回転子の回転子本体211の構成を示す部分断面図である。図11において、図6に示される構成要素と同一又は対応する構成要素には、図6と同じ符号が付されている。実施の形態2に係る回転子本体211は、フェライトボンド磁石222に形成された凹部に張り出し部が嵌合している点で、実施の形態1に係る回転子本体111と相違する。
図12は、実施の形態2の変形例に係る回転子の回転子本体211Aの構成を示す部分断面図である。図12において、図11に示される構成要素と同一又は対応する構成要素には、図11に示される符号と同じ符号が付されている。実施の形態2の変形例に係る回転子本体211Aは、フェライトボンド磁石222Aに形成された凸部に張り出し部が嵌合している点で、実施の形態1に係る回転子本体111と相違する。
図13は、実施の形態3に係る回転子の回転子本体311の構成を示す断面図である。図13において、図6に示される構成要素と同一又は対応する構成要素には、図6に示される符号と同じ符号が付されている。実施の形態3に係る回転子本体311は、フェライトボンド磁石322に段差部が形成されている点で、実施の形態1に係る回転子本体111と相違する。
図15は、実施の形態3の変形例1に係る回転子の回転子本体311Aの構成を示す部分断面図である。図15において、図11及び13に示される構成要素と同一又は対応する構成要素には、図11及び13に示される符号と同じ符号が付されている。実施の形態3の変形例1に係る回転子本体311は、フェライトボンド磁石322Aの段差部に形成された凹部に張り出し部が嵌合している点で、実施の形態3に係る回転子本体311と相違する。
図16は、実施の形態3の変形例2に係る回転子の回転子本体311Bの構成を示す部分断面図である。図16において、図12及び13に示される構成要素と同一又は対応する構成要素には、図12及び13に示される符号と同じ符号が付されている。実施の形態3の変形例2に係る回転子本体311Bでは、フェライトボンド磁石322Bの段差部に形成された凸部に張り出し部が嵌合している点で、実施の形態3に係る回転子本体311と相違する。
図17(A)は、実施の形態4に係る回転子の回転子本体411の構成を示す拡大平面図である。図17(B)は、実施の形態4に係る回転子の回転子本体411の構成を示す拡大底面図である。図17(A)及び(B)において、図4に示される構成要素と同一又は対応する構成要素には、図4に示される符号と同じ符号が付されている。実施の形態4に係る回転子本体411は、張り出し部の形状の点で、実施の形態1に係る回転子本体111と相違する。
図18は、実施の形態4の変形例1に係る回転子の回転子本体411Aの構成を示す側面図である。図19(A)は、実施の形態4に係る回転子の回転子本体411Aの構成を示す拡大平面図である。図19(B)は、実施の形態4に係る回転子の回転子本体411Aの構成を示す拡大底面図である。実施の形態4の変形例1に係る回転子本体411Aは、第2の張り出し部の形状の点で、実施の形態4に係る回転子本体411と相違する。
図20(A)は、実施の形態4の変形例2に係る回転子の回転子本体411Bの構成を示す拡大平面図である。図20(A)において、図4に示される構成要素と同一又は対応する構成要素には、図4に示される符号と同じ符号が付されている。実施の形態4の変形例に係る回転子本体411Aは、張り出し部の形状の点で、実施の形態1に係る回転子本体11と相違する。
図21は、実施の形態5に係る回転子の回転子本体511の構成を示す平面図である。図22は、図21に示される回転子本体511をA22-A22線で切断した断面図である。図21及び22において、図1及び6に示される構成要素と同一又は対応する構成要素には、図1及び6に示される符号と同じ符号が付されている。実施の形態5に係る回転子本体511は、希土類ボンド磁石521の構成の点で、実施の形態1に係る回転子本体11と相違する。
図23は、実施の形態5の変形例に係る回転子の回転子本体511Aの構成を示す断面図である。図24は、実施の形態5の変形例に係るフェライトボンド磁石522Aの構成を示す平面図である。図23及び24において、図21及び22に示される構成要素と同一又は対応する構成要素には、図21及び22に示される符号と同じ符号が付されている。実施の形態5の変形例に係る回転子本体511Aは、リング部551、552がフェライトボンド磁石522Aの環状凹部522r、522sに配置されている点で、実施の形態5に係る回転子本体511と相違する。
図25は、実施の形態6に係る回転子6の構成を示す平面図である。図26は、図25に示される回転子6をA26-A26線で切断した断面図である。図25及び26において、図13に示される構成要素と同一又は対応する構成要素には、図13に示される符号と同じ符号が付されている。実施の形態6に係る回転子6は、リング部材661、662を更に有している点で、実施の形態1から5のいずれかに係る回転子と相違する。なお、図25及び26では、回転子6は、実施の形態3に係る回転子本体311を有している例を用いて説明する。
図27は、実施の形態6の変形例に係る回転子6Aの構成を示す平面図である。図27は、図28に示される回転子6AをA28-A28線で切断した断面図である。実施の形態6の変形例に係る回転子6Aは、リング部材661、662が連結部12と一体化されている点で、実施の形態6に係る回転子6と相違する。
図29は、実施の形態7に係る回転子の回転子本体711の構成を示す側面図である。図30は、実施の形態7に係る回転子本体711の構成を示す断面図である。実施の形態7に係る回転子本体711は、張り出し部がフェライトボンド磁石721に備えられている点で、実施の形態1から6のいずれかの回転子本体と相違する。
図32は、実施の形態7の変形例1に係る回転子の回転子本体711Aの構成を示す部分断面図である。図32において、図30に示される構成要素と同一又は対応する構成要素には、図30に示される符号と同じ符号が付されている。実施の形態7の変形例1に係る回転子本体711Aは、希土類ボンド磁石に形成された凹部に張り出し部が嵌合している点で、実施の形態7に係る回転子本体711と相違する。
図33は、実施の形態7の変形例2に係る回転子の回転子本体711Bの構成を示す部分断面図である。図33において、図30に示される構成要素と同一又は対応する構成要素には、図30に示される符号と同じ符号が付されている。実施の形態7の変形例2に係る回転子本体711Bは、希土類ボンド磁石に形成された凸部に張り出し部が嵌合している点で、実施の形態7に係る回転子本体711と相違する。
図34(A)は、実施の形態7の変形例3に係る回転子の回転子本体711Cの構成を示す断面図である。図34(B)は、実施の形態7の変形例3に係る回転子の回転子本体711Cの構成を示す他の断面図である。実施の形態7の変形例3に係る回転子本体711Cは、複数の希土類ボンド磁石が連結されている点で、実施の形態7に係る回転子本体711と相違する。
次に、上述した実施の形態1~7のいずれかの回転子を有する電動機80について説明する。図35は、実施の形態8に係る電動機80の部分断面及び側面を示す構成図である。図35に示されるように、電動機80は、固定子81と、回転子82とを有している。電動機80は、例えば、永久磁石同期電動機である。
図36は、実施の形態9に係る空気調和装置90の構成を概略的に示す図である。図36に示されるように、空気調和装置90は、室内機91と、冷媒配管94を介して室内機91に接続された室外機95とを有している。空気調和装置90では、例えば、室内機91から冷たい空気を送風する冷房運転、又は温かい空気を送風する暖房運転等を行うことができる。
Claims (25)
- 回転軸と、
前記回転軸に支持された回転子本体と
を有し、
前記回転子本体は、第1の永久磁石及び第2の永久磁石を有し、
前記第2の永久磁石は、前記回転軸に支持されていて、
前記第1の永久磁石は、前記回転子本体の周方向に間隔をあけて配置された複数の柱部と、前記第2の永久磁石の前記回転軸の軸方向の第1の端部に接する第1の張り出し部とを有し、且つ前記第2の永久磁石の外側で前記第2の永久磁石に支持されていて、
前記第1の張り出し部と前記第1の端部とは、互いに接合されている
回転子。 - 前記第1の永久磁石は、前記軸方向の前記第1の端部の反対側の第2の端部に接する第2の張り出し部を更に有し、
前記第2の張り出し部と前記第2の端部とは、互いに接合されている
請求項1に記載の回転子。 - 前記第2の永久磁石は、前記軸方向の第1の端部に形成された第1の凹部又は第1の凸部を有し、
前記第1の張り出し部は、前記第1の凹部又は第1の凸部に嵌合する第1の嵌合部を有する
請求項1に記載の回転子。 - 前記第2の永久磁石は、前記軸方向の前記第1の端部の反対側の第2の端部に形成された第2の凹部又は第2の凸部を有し、
前記第1の永久磁石は、前記第1の端部の反対側の第2の端部に接する第2の張り出し部を更に有し、
前記第2の張り出し部は、前記第2の凹部又は第2の凸部に嵌合する第2の嵌合部を有する
請求項3に記載の回転子。 - 前記第2の永久磁石は、前記第1の端部から前記軸方向の一方に向けて凹む第1の段差部を有し、
前記第1の張り出し部と前記第1の段差部の底面とは、互いに接合されている
請求項1に記載の回転子。 - 前記第2の永久磁石は、前記軸方向の前記第1の端部の反対側の第2の端部から前記軸方向の他方に向けて第2の段差部を更に有し、
前記第1の永久磁石は、前記軸方向の前記第1の端部の反対側の第2の端部に接する第2の張り出し部を更に有し、
前記第2の張り出し部と前記第2の段差部の底面とは、互いに接合されている
請求項5に記載の回転子。 - 前記柱部は、前記第1の張り出し部よりも前記回転子の径方向の外側に位置して前記第2の永久磁石に支持され、
前記第1の張り出し部の前記回転子の周方向の長さは、前記柱部の前記周方向の長さよりも長い
請求項1に記載の回転子。 - 前記第1の永久磁石は、前記軸方向の前記第1の端部の反対側の第2の端部に接する第2の張り出し部を更に有し、
前記第2の張り出し部と前記第2の端部とは、互いに接合されていて、
前記第2の張り出し部の周方向の長さは、前記第1の張り出し部の前記周方向の長さと同じである
請求項7に記載の回転子。 - 前記第1の永久磁石は、前記軸方向の前記第1の端部の反対側の第2の端部に接する第2の張り出し部を更に有し、
前記第2の張り出し部と前記第2の端部とは、互いに接合されていて、
前記第2の張り出し部の周方向の長さは、前記第1の張り出し部の前記周方向の長さと異なる
請求項7に記載の回転子。 - 前記第1の張り出し部は、前記柱部から前記回転子の周方向の一方に向かって延びる第1の部分と、前記柱部から前記周方向の他方に向かって延びる第2の部分とを有し、
前記周方向において前記第1の部分と前記第2の部分との間には、前記第2の永久磁石が配置されている
請求項7から9のいずれか1項に記載の回転子。 - 前記第1の永久磁石は、前記回転子の周方向に間隔をあけて配置されて前記第1の張り出し部を含む複数の第1の張り出し部と、前記周方向に隣接する前記複数の第1の張り出し部を連結する連結部とを有する
請求項1から10のいずれか1項に記載の回転子。 - 前記第2の永久磁石は、前記第1の端部に形成されて前記連結部が配置される溝部を有する
請求項11に記載の回転子。 - 前記軸方向において、前記第1の張り出し部及び前記第2の永久磁石に固定される第1の樹脂部を更に有する
請求項1から12のいずれか1項に記載の回転子。 - 前記回転軸と前記回転子本体とを連結する第2の樹脂部を更に有し、
前記第1の樹脂部は、前記第2の樹脂部と繋がっている
請求項13に記載の回転子。 - 前記第1の永久磁石は、希土類ボンド磁石であり、
前記第2の永久磁石は、フェライトボンド磁石である
請求項1から14のいずれか1項に記載の回転子。 - 回転軸と、
前記回転軸に支持された回転子本体と
を有し、
前記回転子本体は、第1の永久磁石及び第2の永久磁石を有し、
前記第1の永久磁石は、前記第2の永久磁石の前記回転軸の軸方向の第1の端部に接する第1の張り出し部を有し、前記回転軸に支持され、
前記第2の永久磁石は、前記回転子本体の周方向に間隔をあけて配置された複数の柱部を有し、且つ前記第1の永久磁石の外側で前記第1の永久磁石に支持されていて
前記第1の張り出し部と前記第1の端部とは、互いに接合されている
回転子。 - 前記第2の永久磁石は、前記周方向に隣接する前記複数の柱部を連結する連結部を更に有する
請求項16に記載の回転子。 - 前記連結部は、前記第2の永久磁石の前記軸方向の前記第1の端部と前記第1の端部の反対側の第2の端部との間に配置されている
請求項17に記載の回転子。 - 前記第1の永久磁石は、フェライトボンド磁石であり、
前記第2の永久磁石は、希土類ボンド磁石である
請求項16から18のいずれか1項に記載の回転子。 - 2n(nは、1以上の自然数)個の磁極を有する回転子であって、
前記回転子本体の外周面を形成する前記第1の永久磁石及び前記第2の永久磁石は極異方性を有しており、磁極の強さが互いに異なる
請求項1から19のいずれか1項に記載の回転子。 - 請求項1から20のいずれか1項に記載の回転子と、
固定子と
を有する電動機。 - 請求項21に記載の電動機と、
前記電動機によって駆動される羽根車と
を有する送風機。 - 室内機と、
前記室内機に接続された室外機と
を有し、
前記室内機及び前記室外機の少なくとも1つは請求項21に記載の電動機を有する
空気調和装置。 - 第1の永久磁石及び第2の永久磁石を有する回転子本体を形成する工程と、
前記回転子本体を回転軸に連結する工程と
を有し、
前記回転子本体を形成する工程では、前記第2の永久磁石が前記回転軸に支持され、前記第2の永久磁石の外側で前記第2の永久磁石に支持される前記第1の永久磁石が前記回転子本体の周方向に間隔をあけて配置された複数の柱部と前記第2の永久磁石の前記回転軸の軸方向の第1の端部に接する第1の張り出し部とを有し且つ前記第1の張り出し部と前記第1の端部とが互いに接合されるように、前記第1の永久磁石と前記第2の永久磁石とを一体成形によって形成する
回転子の製造方法。 - 第1の永久磁石及び第2の永久磁石を有する回転子本体を形成する工程と、
前記回転子本体を回転軸に連結する工程と
を有し、
前記回転子本体を形成する工程では、前記回転軸に支持される前記第1の永久磁石が前記第2の永久磁石の前記回転軸の軸方向の第1の端部に接する第1の張り出し部を有し、前記第1の永久磁石の外側で前記第1の永久磁石に支持される前記第2の永久磁石が前記回転子本体の周方向に間隔をあけて配置された複数の柱部を有し且つ前記第1の張り出し部と前記第1の端部とが互いに接合されるように、前記第1の永久磁石と前記第2の永久磁石とを一体成形によって形成する
回転子の製造方法。
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