JP7483150B2 - 電動機 - Google Patents
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Description
本開示は、電動機に関する。
一般に、電動機の軸方向において、ロータコアの長さよりもステータコアの長さが長い電動機が提案されている(例えば、特許文献1)。ロータコアの長さよりもステータコアの長さが長い電動機では、ロータからの磁束がステータコアに流入しやすいという利点がある。
しかしながら、電動機の軸方向においてロータコアの長さよりもステータコアの長さが長い場合、モータの体積が増加し、ステータコア及び巻線のコストが増加するという問題がある。一方、電動機の軸方向においてロータコアの長さよりもステータコアの長さが短い場合、ロータからのステータコアに流入する磁束が減少し、電動機の効率が低下するという問題がある。
本開示の目的は、ロータコアと対向するように磁性体をステータに設けることにより電動機の効率の低下を防ぎ、その磁性体を固定する絶縁物における透過音を小さくすることである。
本開示の電動機は、
ヨークとティースとを有するステータコアと、前記ステータコアに設けられた第1の絶縁物と、前記第1の絶縁物に巻かれた巻線とを有するステータと、
ロータコアを有し、前記ステータの内側に配置されたロータと、
前記ステータを覆う第2の絶縁物と
を備え、
軸方向において、前記ステータコアは、前記ロータコアよりも短く、
前記ステータは、
前記第1の絶縁物によって固定されており、且つ、前記ロータコアと対向する磁性体
を有し、
前記第2の絶縁物の密度は、前記第1の絶縁物の密度よりも大きい。
ヨークとティースとを有するステータコアと、前記ステータコアに設けられた第1の絶縁物と、前記第1の絶縁物に巻かれた巻線とを有するステータと、
ロータコアを有し、前記ステータの内側に配置されたロータと、
前記ステータを覆う第2の絶縁物と
を備え、
軸方向において、前記ステータコアは、前記ロータコアよりも短く、
前記ステータは、
前記第1の絶縁物によって固定されており、且つ、前記ロータコアと対向する磁性体
を有し、
前記第2の絶縁物の密度は、前記第1の絶縁物の密度よりも大きい。
本開示によれば、ロータコアと対向するように磁性体をステータに設けることにより電動機の効率の低下を防ぎ、その磁性体を固定する絶縁物における透過音を小さくすることができる。
実施の形態.
実施の形態に係る電動機1について以下に説明する。
各図に示されるxyz直交座標系において、z軸方向(z軸)は、電動機1の軸線A1と平行な方向を示し、x軸方向(x軸)は、z軸方向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A1は、ロータ2の回転中心、すなわち、ロータ2の回転軸である。軸線A1と平行な方向は、「ロータ2の軸方向」又は単に「軸方向」とも称する。径方向は、ロータ2、ステータ3、又はステータコア31の半径の方向であり、軸線A1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A1を中心とする周方向を示す。ロータ2、ステータ3、又はステータコア31の周方向を、単に「周方向」とも称する。
実施の形態に係る電動機1について以下に説明する。
各図に示されるxyz直交座標系において、z軸方向(z軸)は、電動機1の軸線A1と平行な方向を示し、x軸方向(x軸)は、z軸方向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A1は、ロータ2の回転中心、すなわち、ロータ2の回転軸である。軸線A1と平行な方向は、「ロータ2の軸方向」又は単に「軸方向」とも称する。径方向は、ロータ2、ステータ3、又はステータコア31の半径の方向であり、軸線A1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A1を中心とする周方向を示す。ロータ2、ステータ3、又はステータコア31の周方向を、単に「周方向」とも称する。
図1は、実施の形態に係る電動機1を概略的に示す断面図である。
電動機1は、ロータ2と、ステータ3と、ステータ3を覆う第2の絶縁物4とを有する。電動機1は、例えば、永久磁石同期電動機である。
電動機1は、ロータ2と、ステータ3と、ステータ3を覆う第2の絶縁物4とを有する。電動機1は、例えば、永久磁石同期電動機である。
図1に示されるように、電動機1は、少なくとも1つの壁部51と、回路基板52と、少なくとも1つの端子53と、ブラケット54とをさらに有してもよい。
〈ロータ2〉
図2は、ロータ2を概略的に示す断面図である。
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。ロータ2は、シャフト21と、ロータコア22と、シャフト21を回転可能に支持する第1及び第2のベアリング23,24とを有する。ロータ2は、ロータ2の磁極を形成するための永久磁石を有してもよい。ロータ2は、回転軸(すなわち、軸線A1)を中心として回転可能である。
図2は、ロータ2を概略的に示す断面図である。
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。ロータ2は、シャフト21と、ロータコア22と、シャフト21を回転可能に支持する第1及び第2のベアリング23,24とを有する。ロータ2は、ロータ2の磁極を形成するための永久磁石を有してもよい。ロータ2は、回転軸(すなわち、軸線A1)を中心として回転可能である。
シャフト21は、ロータコア22に固定されている。シャフト21は、第1のベアリング23及び第2のベアリング24によって回転可能に支持されている。
第1のベアリング23は、軸方向においてロータコア22の外側に位置している。具体的には、第1のベアリング23は、ロータコア22に対して電動機1の負荷側に位置している。図1に示される例では、第1のベアリング23は、ブラケット54に固定されている。第1のベアリング23は、シャフト21の負荷側を回転可能に支持している。
第2のベアリング24は、軸方向においてロータコア22の外側に位置している。具体的には、第2のベアリング24は、ロータコア22に対して電動機1の反負荷側に位置している。図1に示される例では、第2のベアリング24は、第2の絶縁物4に固定されている。第2のベアリング24は、シャフト21の反負荷側を回転可能に支持している。
第1のベアリング23及び第2のベアリング24は、例えば、転がり軸受である。第1のベアリング23及び第2のベアリング24が転がり軸受である場合、滑り軸受に比べて、ロータ2とステータ3との間における磁気吸引力によるロータ2の振動を防ぐことができる。
シャフト21の一部は、軸方向において第1のベアリング23から外側に突き出ている。本実施の形態では、シャフト21の負荷側は、軸方向において第1のベアリング23から外側に突き出ている。第1のベアリング23から外側に突き出ているシャフト21の一部は、動力伝達部とも称する。例えば、シャフト21の動力伝達部には、気流を生成するための羽根が設けられる。
軸方向における2つのベアリング23,24間の長さをL1とし、軸方向におけるロータコア22の長さをL2としたとき、L1とL2との関係は、L1≧L2である。
図2に示される例では、L1とL2との関係は、L1>L2である。すなわち、軸方向における2つのベアリング23,24間の長さL1は、軸方向におけるロータコア22の長さL2よりも長い。
図3は、ロータ2の他の例を示す断面図である。図3に示されるロータ2は、図1に示される電動機1に適用できる。
図3に示される例では、L1とL2との関係は、L1=L2である。すなわち、軸方向における2つのベアリング23,24間の長さL1は、軸方向におけるロータコア22の長さL2と等しい。
図3に示される例では、L1とL2との関係は、L1=L2である。すなわち、軸方向における2つのベアリング23,24間の長さL1は、軸方向におけるロータコア22の長さL2と等しい。
〈ステータ3〉
図1に示されるように、ステータ3は、ステータコア31と、ステータコア31に設けられた少なくとも1つの第1の絶縁物32と、第1の絶縁物32に巻かれた少なくとも1つの巻線33と、少なくとも1つの磁性体34とを有する。
図1に示されるように、ステータ3は、ステータコア31と、ステータコア31に設けられた少なくとも1つの第1の絶縁物32と、第1の絶縁物32に巻かれた少なくとも1つの巻線33と、少なくとも1つの磁性体34とを有する。
ステータコア31は、周方向に延在するヨーク31Aと、複数のティース31Bとを有する。図1では、ヨーク31Aと各ティース31Bとの間の境界が破線で示されている。各ティース31Bは、ヨーク31Aから径方向に延在している。ステータコア31は、円筒形のコアである。例えば、ステータコア31は、軸方向に積層された複数の電磁鋼板で形成されている。この場合、複数の電磁鋼板の各々は、打ち抜き処理によって、予め定められた形状に形成される。これらの電磁鋼板は、かしめ、溶接、又は接着等によって互いに固定される。軸方向において、ステータコア31は、ロータコア22よりも短い。
各第1の絶縁物32は、ステータコア31及び磁性体34を絶縁する。各第1の絶縁物32は、例えば、絶縁性樹脂である。各第1の絶縁物32は、例えば、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、又はポリフェニレンサルファイド(PPS)で作られている。
各第1の絶縁物32は、例えば、磁性体34に隣接する第1の部分と、巻線33とステータコア31との間の第2の部分とに分けられる。この場合、各第1の絶縁物32の第1の部分が磁性体34を固定し、各第1の絶縁物32の第2の部分に巻線33が巻かれる。
図1に示される例では、各第1の絶縁物32のうちの、第1の部分及び第2の部分は、1つの構成要素として一体化されている。ただし、各第1の絶縁物32において、第1の部分と第2の部分とが互いに分離されていてもよい。
各磁性体34は、軸方向におけるティース31Bの一端側に、ロータコア22と対向するように設けられている。各磁性体34は、ロータコア22と対向するように軸方向に延在している。図1に示される例では、軸方向において、ステータコア31の両側に磁性体34が設けられている。
図1に示される例では、各磁性体34は、ステータコア31(具体的には、ティース31B)に接触しているが、各磁性体34は、ステータコア31(具体的には、ティース31B)に必ずしも接触している必要はない。すなわち、各磁性体34は、ステータコア31(具体的には、ティース31B)から軸方向に離れていてもよい。
巻線33は、第2の絶縁物4によって覆われている。各巻線33は、例えば、アルミ線で作られている。
第2の絶縁物4は、ステータ3を覆っており、ステータ3を絶縁している。第2の絶縁物4は、例えば、絶縁性樹脂である。第2の絶縁物4は、例えば、不飽和ポリエステルで作られている。
第2の絶縁物4の密度は、第1の絶縁物32の密度よりも大きい。
各磁性体34は、第1の絶縁物32によって固定されている。図1に示される例では、ロータ2の径方向において、各磁性体34は、第1の絶縁物32によって固定されている。各磁性体34は、例えば、金属で作られている。
軸方向において、各磁性体34は、第1の絶縁物32か第2の絶縁物4の少なくともいずれかによって固定されている。
図4は、図1に示される磁性体34の周囲の構造を概略的に示す拡大図である。
図4に示される例では、軸方向において、各磁性体34は、第1の絶縁物32によって覆われている。図4に示される例では、軸方向において、各磁性体34は、第1の絶縁物32によって固定されている。すなわち、図1に示される例では、各磁性体34は、径方向及び軸方向の両方において、第1の絶縁物32によって固定されている。軸方向において、第1の絶縁物32は、第2の絶縁物4によって固定されている。
図4に示される例では、軸方向において、各磁性体34は、第1の絶縁物32によって覆われている。図4に示される例では、軸方向において、各磁性体34は、第1の絶縁物32によって固定されている。すなわち、図1に示される例では、各磁性体34は、径方向及び軸方向の両方において、第1の絶縁物32によって固定されている。軸方向において、第1の絶縁物32は、第2の絶縁物4によって固定されている。
図5は、磁性体34の周囲の他の構造を概略的に示す拡大図である。図5に示される例は、図1に示される電動機1に適用できる。
図5に示される例では、軸方向において、各磁性体34は、第1の絶縁物32によって覆われておらず、軸方向において、各磁性体34は、第2の絶縁物4によって覆われている。したがって、図5に示される例では、軸方向において、各磁性体34は、第2の絶縁物4によって固定されている。
図5に示される例では、軸方向において、各磁性体34は、第1の絶縁物32によって覆われておらず、軸方向において、各磁性体34は、第2の絶縁物4によって覆われている。したがって、図5に示される例では、軸方向において、各磁性体34は、第2の絶縁物4によって固定されている。
図6は、磁性体34の周囲のさらに他の構造を概略的に示す拡大図である。図6に示される例は、図1に示される電動機1に適用できる。
図6に示される例では、軸方向において、各磁性体34は、第1の絶縁物32によって覆われており、軸方向において、各磁性体34は、第2の絶縁物4によって覆われていない。したがって、図6に示される例では、軸方向において、各磁性体34は、第1の絶縁物32によって固定されている。
図6に示される例では、軸方向において、各磁性体34は、第1の絶縁物32によって覆われており、軸方向において、各磁性体34は、第2の絶縁物4によって覆われていない。したがって、図6に示される例では、軸方向において、各磁性体34は、第1の絶縁物32によって固定されている。
図7は、磁性体34の周囲のさらに他の構造を概略的に示す拡大図である。図7に示される例は、図1に示される電動機1に適用できる。
図7に示される例では、軸方向において、各磁性体34の一部は、第1の絶縁物32によって覆われており、軸方向において、各磁性体34の他の一部は、第2の絶縁物4によって覆われている。したがって、図7に示される例では、軸方向において、各磁性体34は、第1の絶縁物32及び第2の絶縁物4の両方によって固定されている。
図7に示される例では、軸方向において、各磁性体34の一部は、第1の絶縁物32によって覆われており、軸方向において、各磁性体34の他の一部は、第2の絶縁物4によって覆われている。したがって、図7に示される例では、軸方向において、各磁性体34は、第1の絶縁物32及び第2の絶縁物4の両方によって固定されている。
図8は、磁性体34の他の例を示す断面図である。図8に示される例は、図1に示される電動機1に適用できる。
少なくとも1つの磁性体34は、屈曲部34Aを有してもよい。図8に示される例では、屈曲部34Aは、第1の絶縁物32に向けて突出している。図8に示される例では、屈曲部34Aは、ステータコア31(具体的には、ティース31B)に隣接している。屈曲部34Aは、第1の絶縁物32と係合している。この構成により、磁性体34を容易に位置決めすることができる。
少なくとも1つの磁性体34は、屈曲部34Aを有してもよい。図8に示される例では、屈曲部34Aは、第1の絶縁物32に向けて突出している。図8に示される例では、屈曲部34Aは、ステータコア31(具体的には、ティース31B)に隣接している。屈曲部34Aは、第1の絶縁物32と係合している。この構成により、磁性体34を容易に位置決めすることができる。
図9は、磁性体34のさらに他の例を示す断面図である。図9に示される例は、図1に示される電動機1に適用できる。
図9に示される例は、屈曲部34Aがステータコア31(具体的には、ティース31B)から離れている点で図8に示される例と異なっている。この構成により、磁性体34を容易に位置決めすることができ、軸方向における磁性体34の振動を低減することができる。
図9に示される例は、屈曲部34Aがステータコア31(具体的には、ティース31B)から離れている点で図8に示される例と異なっている。この構成により、磁性体34を容易に位置決めすることができ、軸方向における磁性体34の振動を低減することができる。
図10は、磁性体34のさらに他の例を示す断面図である。図10に示される例は、図1に示される電動機1に適用できる。
図10に示される例は、少なくとも1つの磁性体34が複数の屈曲部34Aを有する点で図8に示される例と異なっている。複数の屈曲部34Aは、軸方向において互いに離れている。各屈曲部34Aは、第1の絶縁物32に向けて突出しており、第1の絶縁物32と係合している。この構成により、磁性体34を容易に位置決めすることができ、軸方向における磁性体34の振動を低減することができる。
図10に示される例は、少なくとも1つの磁性体34が複数の屈曲部34Aを有する点で図8に示される例と異なっている。複数の屈曲部34Aは、軸方向において互いに離れている。各屈曲部34Aは、第1の絶縁物32に向けて突出しており、第1の絶縁物32と係合している。この構成により、磁性体34を容易に位置決めすることができ、軸方向における磁性体34の振動を低減することができる。
図11は、磁性体34のさらに他の例を示す断面図である。図11に示される例は、図1に示される電動機1に適用できる。
図11に示される例は、屈曲部34Aは、軸方向における磁性体34の端部であり、第1の絶縁物32に向けて屈曲している点で図8に示される例と異なっている。この構成により、磁性体34を容易に位置決めすることができ、軸方向における磁性体34の振動を低減することができる。
図11に示される例は、屈曲部34Aは、軸方向における磁性体34の端部であり、第1の絶縁物32に向けて屈曲している点で図8に示される例と異なっている。この構成により、磁性体34を容易に位置決めすることができ、軸方向における磁性体34の振動を低減することができる。
図12は、図1に示される電動機1を示す断面図である。
図12に示されるように、第1の絶縁物32の最大厚さT1は、径方向における、第1の絶縁物32のうちの、第2の絶縁物4と磁性体34との間の部分の最大厚さである。第2の絶縁物4の最大厚さT2は、径方向における、第2の絶縁物4のうちの第1の絶縁物32に面している部分の最大厚さである。この場合、最大厚さT2は最大厚さT1よりも厚い。すなわち、径方向において、第1の絶縁物32に面している第2の絶縁物4の最大厚さT2は、第1の絶縁物32のうちの、第2の絶縁物4と磁性体34との間の部分の最大厚さT1よりも厚い。
図12に示されるように、第1の絶縁物32の最大厚さT1は、径方向における、第1の絶縁物32のうちの、第2の絶縁物4と磁性体34との間の部分の最大厚さである。第2の絶縁物4の最大厚さT2は、径方向における、第2の絶縁物4のうちの第1の絶縁物32に面している部分の最大厚さである。この場合、最大厚さT2は最大厚さT1よりも厚い。すなわち、径方向において、第1の絶縁物32に面している第2の絶縁物4の最大厚さT2は、第1の絶縁物32のうちの、第2の絶縁物4と磁性体34との間の部分の最大厚さT1よりも厚い。
図12に示されるように、第1の絶縁物32の最大厚さW1は、軸方向における、第1の絶縁物32のうちの、巻線33とステータコア31との間の部分の最大厚さである。第2の絶縁物4の最大厚さW2は、軸方向における、第2の絶縁物4のうちの巻線33に面している部分の最大厚さである。この場合、最大厚さW2は最大厚さW1よりも厚い。すなわち、軸方向において、巻線33に面している第2の絶縁物4の最大厚さW2は、第1の絶縁物32のうちの、巻線33とステータコア31との間の部分の最大厚さW1よりも厚い。
図12に示されるように、第2の絶縁物4の最大厚さT3は、径方向における、第2の絶縁物4のうちのステータコア31に面している部分の最大厚さである。この場合、第2の絶縁物4の最大厚さT2は、第2の絶縁物4の最大厚さT3よりも厚い。すなわち、径方向において、第2の絶縁物4のうちの、第1の絶縁物32に面している部分の最大厚さT2は、第2の絶縁物4のうちの、ステータコア31に面している部分の最大厚さT3よりも厚い。
ロータ2の周方向において、各磁性体34は、第1の絶縁物32か第2の絶縁物4の少なくともいずれかによって固定されている。
図13は、ステータ3の内周面及び第2の絶縁物4の内周面を概略的に示す図である。
図13に示される例では、ロータ2の周方向において、各磁性体34は、第1の絶縁物32によって覆われている。したがって、図13に示される例では、ロータ2の周方向において、各磁性体34は、第1の絶縁物32によって固定されている。
図13に示される例では、ロータ2の周方向において、各磁性体34は、第1の絶縁物32によって覆われている。したがって、図13に示される例では、ロータ2の周方向において、各磁性体34は、第1の絶縁物32によって固定されている。
図14は、ステータ3の内周面及び第2の絶縁物4の内周面の他の例を概略的に示す図である。図14に示される例は、図1に示される電動機1に適用できる。
図14に示される例では、ロータ2の周方向において、各磁性体34の一部は、第1の絶縁物32によって覆われており、ロータ2の周方向において、各磁性体34の他の一部は、第2の絶縁物4によって覆われている。したがって、図14に示される例では、ロータ2の周方向において、各磁性体34は、第1の絶縁物32及び第2の絶縁物4の両方によって固定されている。
図14に示される例では、ロータ2の周方向において、各磁性体34の一部は、第1の絶縁物32によって覆われており、ロータ2の周方向において、各磁性体34の他の一部は、第2の絶縁物4によって覆われている。したがって、図14に示される例では、ロータ2の周方向において、各磁性体34は、第1の絶縁物32及び第2の絶縁物4の両方によって固定されている。
図15は、ステータ3の内周面及び第2の絶縁物4の内周面のさらに他の例を概略的に示す図である。図15に示される例は、図1に示される電動機1に適用できる。
図15に示される例では、ロータ2の周方向において、各磁性体34は、第1の絶縁物32によって覆われておらず、ロータ2の周方向において、各磁性体34は、第2の絶縁物4によって覆われている。したがって、図15に示される例では、ロータ2の周方向において、各磁性体34は、第2の絶縁物4によって固定されている。
図15に示される例では、ロータ2の周方向において、各磁性体34は、第1の絶縁物32によって覆われておらず、ロータ2の周方向において、各磁性体34は、第2の絶縁物4によって覆われている。したがって、図15に示される例では、ロータ2の周方向において、各磁性体34は、第2の絶縁物4によって固定されている。
<壁部51>
各壁部51(第3の絶縁物とも称する)は、径方向におけるステータコア31の端部に設けられている。各壁部51は、巻線33を絶縁する。各壁部51は、例えば、絶縁性樹脂である。
各壁部51(第3の絶縁物とも称する)は、径方向におけるステータコア31の端部に設けられている。各壁部51は、巻線33を絶縁する。各壁部51は、例えば、絶縁性樹脂である。
<端子53>
各端子53は、壁部51に固定されている。端子53は、巻線33を回路基板52と電気的に接続している。
<回路基板52>
回路基板52は、ロータ2の回転を制御するための制御素子を有する。ステータ3、壁部51、回路基板52、及び端子53は、第2の絶縁物4によって覆われている。
各端子53は、壁部51に固定されている。端子53は、巻線33を回路基板52と電気的に接続している。
<回路基板52>
回路基板52は、ロータ2の回転を制御するための制御素子を有する。ステータ3、壁部51、回路基板52、及び端子53は、第2の絶縁物4によって覆われている。
<ブラケット54>
ブラケット54は、軸方向における第2の絶縁物4の端部に固定されている。その結果、第2の絶縁物4の内部は密閉されている。
ブラケット54は、軸方向における第2の絶縁物4の端部に固定されている。その結果、第2の絶縁物4の内部は密閉されている。
変形例.
図16は、ステータ3の他の例を示す断面図である。
変形例では、少なくとも1つの磁性体34が、ステータコア31に対して負荷側に設けられており、ステータコア31に対して反負荷側に設けられていない。
図16は、ステータ3の他の例を示す断面図である。
変形例では、少なくとも1つの磁性体34が、ステータコア31に対して負荷側に設けられており、ステータコア31に対して反負荷側に設けられていない。
〈本実施の形態の利点〉
本実施の形態によれば、ステータコア31は、軸方向においてロータコア22よりも短く、ステータコア31とは異なる構成要素である少なくとも1つの磁性体34が、ロータコア22と対向している。各磁性体34は、ロータコア22と対向するように軸方向に延在している。この構成により、軸方向におけるロータコア22の両側からの磁束が、各磁性体34を通してステータコア31に効率的に流入する。したがって、軸方向におけるステータコアの長さとロータコアの長さが同じ電動機に比べて、電動機1のコストを低減することができ、電動機1における磁力の低下を防ぐことができる。その結果、電動機1の効率の低下を防ぐことができる。
さらに、本実施の形態では、磁性体34は、第1の絶縁物32によって固定されている。したがって、ロータ2及び巻線33からの磁束が磁性体34に流入した場合でも、磁性体34の振動を低減することができる。
さらに、本実施の形態では、ステータ3が第2の絶縁物4で覆われており、第2の絶縁物4の密度は、第1の絶縁物32の密度よりも大きい。この構成により、ロータ2の回転中における、第1の絶縁物32における透過音を小さくすることができる。
その結果、本実施の形態によれば、電動機1の効率の低下を防ぎ、磁性体34を固定する第1の絶縁物32における透過音を小さくすることができる。
ロータ2の径方向において、各磁性体34が、第1の絶縁物32によって固定されている場合、ロータ2及び巻線33からの磁束が磁性体34に流入した場合でも、径方向における磁性体34の振動を効果的に低減することができる。
径方向において、第1の絶縁物32に面している第2の絶縁物4の最大厚さT2が、第1の絶縁物32のうちの、第2の絶縁物4と磁性体34との間の部分の最大厚さT1よりも厚い場合、第1の絶縁物32における透過音をより小さくすることができる。
径方向において、第2の絶縁物4の最大厚さT2が第2の絶縁物4の最大厚さT3よりも厚い場合、相対的にステータコア31よりも振動しやすい磁性体34における透過音を小さくすることができる。
軸方向において、巻線33に面している第2の絶縁物4の最大厚さW2が、第1の絶縁物32のうちの、巻線33とステータコア31との間の部分の最大厚さW1よりも厚い場合、第1の絶縁物32における透過音をより小さくすることができる。
ロータ2の周方向において、各磁性体34が、第1の絶縁物32か第2の絶縁物4の少なくともいずれかによって固定されている場合、ロータ2及び巻線33からの磁束が磁性体34に流入した場合でも、周方向における磁性体34の振動を効果的に低減することができる。
軸方向において、各磁性体34が、第1の絶縁物32か第2の絶縁物4の少なくともいずれかによって固定されている場合、ロータ2及び巻線33からの磁束が磁性体34に流入した場合でも、軸方向における磁性体34の振動を効果的に低減することができる。
巻線33が第2の絶縁物4によって覆われている場合、巻線33を流れる電流による巻線33の振動を低減することができる。
軸方向における2つのベアリング23,24間の長さL1と、軸方向におけるロータコア22の長さL2との関係がL1≧L2を満たす場合、シャフト21の一部が、軸方向において第1のベアリング23から外側に突き出ていても、L1<L2である場合に比べて、力のモーメントによる第1のベアリング23に加わる力を低減することができる。したがって、第1のベアリング23の摩耗の進行を遅くすることができ、且つ、第1のベアリング23から突き出ている部分がたわむのを防ぐことができる。その結果、電動機1における騒音を低減することができる。
軸方向における2つのベアリング23,24間の長さL1と、軸方向におけるロータコア22の長さL2との関係がL1>L2を満たす場合、第1のベアリング23から突き出ている部分がたわむのを効果的に防ぐことができ、電動機1における騒音を効果的に低減することができる。
各巻線33がアルミ線で作られている場合、銅線に比べて各巻線33における導電率を下げることができる。そのため、銅線で作られた巻線に比べて、アルミ線で作られた巻線33を短くすることができ、電動機1のコストを低減することができる。
通常、アルミ線は、銅線に比べて引っ張り強度が低い。そのため、各巻線33がアルミ線で作られている場合、銅線で作られた巻線に比べて、第1の絶縁物32への固定が弱い。しかしながら、各巻線33がアルミ線で作られている場合であっても、巻線33が第2の絶縁物4によって覆われているとき、ロータ2の回転中における各巻線33の振動を低減することができる。
アルミ線の代わりに、アルミ合金線で各巻線33が作られていてもよい。アルミ合金線は、アルミ線に比べて引っ張り強度が高い。そのため、各巻線33がアルミ合金線で作られている場合、アルミ線で作られた巻線に比べて、ロータ2の回転中における各巻線33の振動を低減することができる。
変形例では、少なくとも1つの磁性体34が、ステータコア31に対して負荷側に設けられており、ステータコア31に対して反負荷側に設けられていない。この場合、電動機1のコストを低減することができ、電動機1の製造を容易にすることができる。
以上に説明した各実施の形態における特徴及び変形例における特徴は、互いに組み合わせることができる。
1 電動機、 2 ロータ、 3 ステータ、 4 第2の絶縁物、 21 シャフト、 22 ロータコア、 31 ステータコア、 31A ヨーク、 31B ティース、 32 第1の絶縁物、 33 巻線、 34 磁性体。
Claims (10)
- ヨークとティースとを有するステータコアと、前記ステータコアに設けられた第1の絶縁物と、前記第1の絶縁物に巻かれた巻線とを有するステータと、
ロータコアを有し、前記ステータの内側に配置されたロータと、
前記ステータを覆う第2の絶縁物と
を備え、
軸方向において、前記ステータコアは、前記ロータコアよりも短く、
前記ステータは、
前記第1の絶縁物によって固定されており、且つ、前記ロータコアと対向する磁性体
を有し、
前記第2の絶縁物の密度は、前記第1の絶縁物の密度よりも大きい
電動機。 - 前記ロータの径方向において、前記磁性体は、前記第1の絶縁物によって固定されている請求項1に記載の電動機。
- 前記ロータの径方向において、前記第1の絶縁物に面している前記第2の絶縁物の最大厚さは、
前記第1の絶縁物のうちの、前記第2の絶縁物と前記磁性体との間の部分の最大厚さよりも厚い請求項1又は2に記載の電動機。 - 前記ロータの径方向において、前記第2の絶縁物のうちの前記第1の絶縁物に面している部分の最大厚さは、前記第2の絶縁物のうちの前記ステータコアに面している部分の最大厚さよりも厚い請求項1から3のいずれか1項に記載の電動機。
- 前記軸方向において、前記巻線に面している前記第2の絶縁物の最大厚さは、前記第1の絶縁物のうちの、前記巻線と前記ステータコアとの間の部分の最大厚さよりも厚い請求項1から4のいずれか1項に記載の電動機。
- 前記ロータの周方向において、前記磁性体は、前記第1の絶縁物か前記第2の絶縁物の少なくともいずれかによって固定されている請求項1から5のいずれか1項に記載の電動機。
- 前記軸方向において、前記磁性体は、前記第1の絶縁物か前記第2の絶縁物の少なくともいずれかによって固定されている請求項1から6のいずれか1項に記載の電動機。
- 前記巻線は、前記第2の絶縁物によって覆われている請求項1から7のいずれか1項に記載の電動機。
- 前記ロータは、前記ロータコアに固定されたシャフトと、前記シャフトを回転可能に支持する転がり軸受とを有し、
前記転がり軸受は、前記軸方向において前記ロータコアの外側に位置しており、
前記シャフトの一部は、前記軸方向において前記転がり軸受から外側に突き出ている請求項1から8のいずれか1項に記載の電動機。 - 前記巻線は、アルミ線で作られている請求項1から9のいずれか1項に記載の電動機。
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