JPH0539181U - 空調フアン駆動用電動機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 アウタロータ形式の空調ファン駆動用電動機
において、回転子の小形化、及び磁石組付容易化のため
エネルギ積の高い希土類系ボンドマグネットを使用した
場合のコギングによる振動、騒音を低滅する。 【構成】 回転子６の外周部に環状の重錘部材７２を装
着し、これにより慣性力を増加させ、コギング吸収能を
増大させる。また重錘部材７２とヨーク７０との兼用構
造にすることで、構造の簡素化を図る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案はクロスフローファン等を駆動するための空調ファン駆動用電動機に 関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

アウタロータ形式の電動機を空調ファン駆動用電動機として使用する点は、例 えば特開平３−７０４５号公報にも記載されているように公知である。この電動 機では、回転子内周面への永久磁石の付設を高能率化すると共に、コギング防止 のための各永久磁石の磁極面形状の最適化を容易にするため、ボンドマグネット を利用して、圧縮成形、熱硬化、着磁という製造方法を採用している。そして上 記ボンドマグネットは、ネオジュウム、ボロン等の希土類系磁性粉に、エポキシ 樹脂をバインダとして約２重量％だけ混合したものを用いているが、これは希土 類系磁性粉のエネルギ積が高い特性を利用し、永久磁石、ひいては電動機そのも のを小形化するためである。すなわち希土類系磁性粉を使用したボンドマグネッ トは、エネルギ積の高いものであるため、同一トルクを得ることを前提にすれば 、フェライト磁石を使用する場合に比して、その厚さを数分の１に低減でき、永 久磁石の小形・軽量化を図ることが可能となるのである。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

ところで空調ファン駆動用電動機においては、コギングによる騒音を低減する ことが主要な解決課題の一つとなっているが、上記のような永久磁石の軽量化、 すなわち回転子の軽量化に起因して、回転子の慣性力の不足、つまりコギング吸 収能の低下という問題が生じている。

【０００４】 上記問題を解決しようとすれば、従前同様にフェライト系磁石を使用すればよ いとの考え方もできるが、その場合には、上記のような高能率な磁石形成工程を 採用し得ず、またフェライト系磁石の加工性の悪さが原因となって、上記コギン グ防止のための磁極面形状の最適化が容易には行えないという問題が依然として 残存する。

【０００５】 この考案は上記従来の欠点を解決するためになされたものであって、その目的 は、磁石形成の高能率化及び磁極面形状の最適化を容易に行いながらも、しかも 慣性力不足に起因するコギング振動を低減し得る空調ファン駆動用電動機を提供 することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

そこで請求項１の空調ファン駆動用電動機は、回転子６の筒状ケーシング６０ の内周側に永久磁石６９を取着すると共に、この永久磁石６９を固定子５の外周 部に相対向させて成るアウタロータ形式の空調ファン駆動用電動機において、上 記永久磁石６９をエネルギ積の高い希土類系ボンドマグネットにて形成し、さら に筒状ケーシング６０の外周部に環状の重鍾部材７２を装着したことを特徴とし ている。

【０００７】 また請求項２の空調ファン駆動用電動機は、上記重錘部材７２を磁性材料にて 構成し、これにヨークとしての機能を付与してあることを特徴としている。

【０００８】

【作用】

上記請求項１の空調ファン駆動用電動機においては、重錘部材７２を設けてあ る分だけ、回転子６の慣性力が増加し、これによりコギングの吸収性能が向上す る。この場合、磁極面形状の最適化、製造工程の高能率化は従来と全く同様にな し得る。

【０００９】 また請求項２の空調ファン駆動用電動機では、重錘とヨークとの２つの機能を 単一部材に付与し得ることから、その構造が簡素化され、製造が容易になる。

【００１０】

【実施例】 次にこの考案の空調ファン駆動用電動機の具体的な実施例について、図面を参 照しつつ詳細に説明する。

【００１１】 図１は空気調和機の室内機におけるファン装置、詳しくはクロスフローファン のファンロータ１の一方の側板（以下、右側板という）２側の構成を示すもので ある。

【００１２】 ３はエンドブラケットで、面板部３１と筒状部３２とが板金加工で作られてお り、面板部３１の中心位置に孔部３３が形成されていると共に、その適所にホー ル素子Ｈを挿入するための開口３４等が形成されている。

【００１３】 ４は軸体で、鍔部４１を具備し、鍔部４１から突出した部分４２が、面板部３ １の孔部３３に嵌入され、かつ鍔部４１が面板部３１にスポット溶接などの適宜 手段で固着されている。軸体４の基部に、アルミニウムなどの金属で作られた鍔 付き固定座４３が鍔部４１に接触する状態で圧入されている。

【００１４】 ５は固定子で、これは粉体塗装を施すことにより電気的に絶縁された鉄心５１ に巻線５２を装備させたものである。固定子５の鉄心５１は円筒状の防振ゴム５ ３に外嵌されていると共に、鉄心５１の片面側に円筒状の別の防振ゴム５４が設 けられている。別の防振ゴム５４は上記固定座４３にキー４４を介して装着され ていると共に、その防振ゴム５４に形成された複数の突起５５が鉄心５１に形成 された孔部５６に嵌まり込んでいる。このような２種類の防振ゴム５３、５４を 介して固定子５を軸体４に取付けておくと、鉄心５１がトルクに対する力を受け たとき、そのトルクの脈動が防振ゴム５３、５４で吸収され、軸体４に伝わりに くくなる。また防振ゴム５３は鉄心５１や軸体４に接触しているだけであって、 回転方向ではそれらに係合するキーなどの要素を持たないので、それらとの接触 面でトルクの脈動を吸収するようになっているため、軸体４にトルクの脈動が一 層伝わりにくい構造であるといえる。

【００１５】 防振ゴム５３の端面には軸体４に圧入固定された第１固定輪５７が接触してお り、この第１固定輪５７によって防振ゴム５３を軸方向で位置決めしてある。

【００１６】 ６は回転子である。この回転子６は、筒状ケーシング６０を有するもので、こ のケーシング６０には、取付板部６１の外周縁に筒状部６２を延出し、取付板部 ６１の中央に内側に突出したボス部６３が形成されている。また取付板部６１に は外側に突出した別のボス部６４を具備する継手部材６５がリベット６６で固着 されている。継手部材６５とファンロータ１とは防振ゴムを用いたフレキシブル ジョイント６７を介して連結されている。

【００１７】 上述した二つのボス部６３、６４は、後述する第１軸受Ａと第２軸受Ｂとを収 容するためのものである。このボス部６３、６４は一体物であってもよく、要す るに回転子６に延出され、かつファンロータ１が取付けられた筒形のものであれ ばよい。

【００１８】 筒状部６２における周方向の複数箇所には小孔６８が開設されている。

【００１９】 回転子６における筒状部６２の内面に永久磁石６９が設けられているのに対し 、筒状部６２の外面にヨーク７０が重なり合って嵌合されている。ヨーク７０に は筒状部６２の小孔６８と重なり合った小孔７１が形成されている。そして永久 磁石６９は上記小孔６８、７１の内部に延びてその延出部分がヨーク７０の外側 でヨーク７０とほぼ同じ厚みで露出している。またヨーク７０のさらに外周部に は、重錘部材７２が取着されているが、その取付構造及び機能については後述す る。

【００２０】 エンドブラケット３の面板部３１の後面側に駆動回路等を搭載した基板（駆動 回路基板）８が配備され、その基板８の適所がクリップ８１で面板部３１に取付 けられている。基板８にはホール素子Ｈが搭載されている。ホール素子Ｈは永久 磁石６９の内周部分に対向している。

【００２１】 上記ボス部６３、６４は第１軸受Ａと第２軸受Ｂとで軸体４に支持されている 。第１軸受Ａは内輪９１と外輪９２との間にボール９３を保持して成り、外輪９ ２がボス部６３に圧入固定され、かつ内輪９１が軸体４に遊嵌されている。第２ 軸受Ｂは内輪９４と外輪９５との間にボール９６を保持して成り、外輪９５がボ ス部６４の先端部に遊嵌され、かつ内輪９４が軸体４に遊嵌されている。また第 １軸受Ａの外輪９２の端面と第２軸受Ｂの外輪９５の端面との相互間に筒状の間 座９７が介在されている。また軸体４の先端部の第２軸受Ｂよりも外側に第２固 定輪９８が固定され、その第２固定輪９８と第２軸受Ｂの内輪９４との間に、波 ワッシャ９９が圧縮状態で介在されている。なおこの第２固定輪９８は、これと 軸体４とに設けた溝内に配置された樹脂接着剤１００にて固定されている。

【００２２】 この構成であると、波ワッシャ９９の付勢力によって、第１軸受Ａや第２軸受 Ｂのボール９３、９６は、軸方向の遊びを持たなくなり、回転時にボール９３、 ９６が躍るといった事態が防止され、そのことが騒音低下と耐用寿命の向上に役 立つ。また第１軸受Ａ及び第２軸受Ｂのすべての内輪９１、９４と外輪９２、９ ５とが滑り回転しにくくなり、したがってフレッチング現象を生じにくくなる。

【００２３】 上記回転子６における永久磁石６９は、延出部分を含めて圧縮成形されると共 に、着磁されたものであり、しかも圧縮成形を行うときに同時に回転子６に組付 けられたものである。すなわち回転子６の筒状部６２にヨーク７０を嵌合してボ ンドマグネット成形型に入れ、磁性材料にバインダを混入したマグネット材料を 成形型に入れて圧縮成形を行うと共に、加熱して硬化させ、その後で着磁したも のである。このようにすると、永久磁石６９やその延出部分を形成することによ って、それらと筒状部６２とが相互に固定されるようになり、永久磁石６９の製 造とヨーク７０などの部品の固定とが１工程で確実に行われて、工数の削減と永 久磁石６９の取付不良によるコギング抑制とが同時に行われるという利点がある 。磁性材料としてネオジュウムやボロンなどの希土類系の物質を用い、バインダ として２重量％程度の粉末エポキシ樹脂を用いているので、強力な永久磁石６９ が得られ、永久磁石６９の厚みを薄くして小型化を達成できる。

【００２４】 上記永久磁石６９は径方向に異極が位置するように径方向着磁されたものであ って、周方向に相隣接する各永久磁石６９は、その各内側磁極面が互いに異極に なるよう配置されている。また各永久磁石６９は、その両端部、つまり極性切換 部に向かって次第に肉薄になるよう形成されており、磁極切換部における磁束を 低下させ、コギングを低減し得るようなされている。なおこのため各永久磁石６ ９の内側磁極面形状は、成形型を工夫して正弦波形状等に形成されている。

【００２５】 そして上記筒状ケーシング６０の筒状部６２の外周部には、上記ヨーク７０を 覆う態様で環状の重錘部材７２が装着されている。この重錘部材７２は鉄系材料 にて形成するのが好ましいが、特にこれに限定される訳ではない。上記重錘部材 ７２の内周側には、凹溝７２ａが周設されており、この凹溝７２ａ内にエポキシ 樹脂等の接着剤７３を配置し、これにより重錘部材７２を固定している。ここで 留意する点は、上記凹溝７２ａと上記永久磁石６９のヨーク７０の小孔７１への 延出部分との軸方向位置を一致させている点である。すなわち上記接着剤７３を 永久磁石６９の延出部分の外面にも接触させてあるのであり、これを金属面だけ に接触させる場合に比してその接着力を向上してあるのである。

【００２６】 上記のように重錘部材７２を装着することにより、回転子６の慣性力を向上し 、これによりコギング振動を低減することが可能になる。例えば図２に示すよう に、重錘部材７２の外径を変化させることで回転子の全体重量を変化させた場合 、測定される騒音値は回転子重量の増加と共に減少しており、これにより重錘部 材７２の低騒音化に果たす役割りが確認された。

【００２７】 なお上記実施例では、重鍾部材７２とヨーク７０とを別部材にて構成している が、重錘部材７２を磁性材料にて形成し、これにヨークとしての機能を付与する ようにして実施してもよく、この場合には、その構造の簡素化、製造の容易化と いう利点が生じる。

【００２８】

【考案の効果】

以上のように請求項１の空調ファン駆動用電動機によれば、磁石形成の高能率 化及び磁極面形状の最適化を容易に行いながらも、コギング振動の吸収能を向上 し、低振動化及び低騒音化を図ることが可能になる。

【００２９】 また請求項２の空調ファン駆動用電動機によれば、重鍾とヨークとの２つの機 能を単一部材に付与し得ることから、その構造が簡素化され、製造が容易になる との効果が生じる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の実施例による空調ファン駆動用電動
機の断面図である。

【図２】上記装置において回転子重量と発生騒音値との
関係を示すグラフである。

【符号の説明】

５ 固定子 ６ 回転子 ６０ 筒状ケーシング ６９ 永久磁石 ７２ 重錘部材

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転子（６）の筒状ケーシング（６０）
   の内周側に永久磁石（６９）を取着すると共に、この永
   久磁石（６９）を固定子（５）の外周部に相対向させて
   成るアウタロータ形式の空調ファン駆動用電動機におい
   て、上記永久磁石（６９）をエネルギ積の高い希土類系
   ボンドマグネットにて形成し、さらに筒状ケーシング
   （６０）の外周部に環状の重錘部材（７２）を装着した
   ことを特徴とする空調ファン駆動用電動機。
2. 【請求項２】 上記重錘部材（７２）を磁性材料にて構
   成し、これにヨークとしての機能を付与してあることを
   特徴とする請求項１の空調ファン駆動用電動機。