JPH0746043Y2 - Rotating electric machine - Google Patents

Rotating electric machine

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JPH0746043Y2
JPH0746043Y2 JP1987128155U JP12815587U JPH0746043Y2 JP H0746043 Y2 JPH0746043 Y2 JP H0746043Y2 JP 1987128155 U JP1987128155 U JP 1987128155U JP 12815587 U JP12815587 U JP 12815587U JP H0746043 Y2 JPH0746043 Y2 JP H0746043Y2
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JP
Japan
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rotor
casing
permanent magnet
stator
magnetic
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譲次 越智
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Daikin Industries Ltd
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【考案の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この考案は電動機や発電機等の回転電力機に関するもの
である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial field of application) The present invention relates to a rotary electric machine such as an electric motor or a generator.

(従来の技術) 従来、例えば電動機等の回転電力機は単体で製品化され
ており、したがって空気調和機の室内機におけるクロス
フローファン等の回転駆動に当たっても、例えば交流誘
導電動機等の別体の電動機を上記クロスフローファンに
隣接させて装置内に配置し、その駆動軸とファンロータ
の回転軸とをカップリングで連結する構成となされてい
る。このため上記電動機を収納するためのスペースを装
置内に必要とし、装置が大型化する等の欠点があった。
そこで近年においては、直流ブラシレスモータの回転子
をファンロータの側板に直結する構成とすることによっ
て、装置の小型化を図る試みがなされている。そのよう
な装置の具体例が例えば実開昭61-178095号公報に記載
されている。第9図にその装置を模式的に示している
が、同図のように、クロスフローファンのファンロータ
80の一方の側板81の外方端面に、直流ブラシレスモータ
の回転子82のケーシング83が固着されており、このケー
シング83の円筒部内周面には、リング状の永久磁石84が
接着等により固着されている。こうして回転子82の直結
されたファンロータ80は、その両端部から外方に延びた
回転軸で支持フレームに回転可能に支持されている。一
方、上記回転子82側の回転軸85を支持している支持フレ
ーム86には、上記回転軸85が内部を挿通すると共に上記
永久磁石84の中心貫通穴位置まで延びる円筒体87が固着
されており、その先端部に、コイル88の巻装された固定
子89が配設されている。上記コイル88への通電を制御し
て回転磁界を形成することにより、回転子82に対する回
転力が誘起され、これによりファンロータ80が回転駆動
される。上記のようにファンロータ80に回転子82を直結
する構成とすることによって、構造が簡素となり、また
軸方向長さが短くなって装置の小形化が可能となる。
(Prior Art) Conventionally, for example, a rotary electric machine such as an electric motor has been commercialized as a single unit. Therefore, even when rotating a cross flow fan or the like in an indoor unit of an air conditioner, a rotary electric machine such as an AC induction electric motor is separately provided. An electric motor is arranged in the apparatus adjacent to the cross flow fan, and its drive shaft and the rotation shaft of the fan rotor are connected by a coupling. Therefore, a space for accommodating the above-mentioned electric motor is required inside the device, and there is a drawback that the device becomes large.
Therefore, in recent years, attempts have been made to reduce the size of the apparatus by directly connecting the rotor of the DC brushless motor to the side plate of the fan rotor. A specific example of such an apparatus is described in, for example, Japanese Utility Model Laid-Open No. 61-178095. The apparatus is schematically shown in FIG. 9. As shown in FIG.
A casing 83 of a rotor 82 of the DC brushless motor is fixed to the outer end surface of one side plate 81 of 80, and a ring-shaped permanent magnet 84 is fixed to the inner peripheral surface of the cylindrical portion of the casing 83 by adhesion or the like. Has been done. In this way, the fan rotor 80 directly connected to the rotor 82 is rotatably supported by the support frame by the rotating shafts extending outward from both ends thereof. On the other hand, to the support frame 86 supporting the rotary shaft 85 on the side of the rotor 82, the rotary shaft 85 is inserted and the cylindrical body 87 extending to the central through hole position of the permanent magnet 84 is fixed. The stator 89, around which the coil 88 is wound, is disposed at the tip of the stator. By controlling the energization of the coil 88 to form a rotating magnetic field, a rotational force is induced on the rotor 82, whereby the fan rotor 80 is rotationally driven. By directly connecting the rotor 82 to the fan rotor 80 as described above, the structure is simplified, the axial length is shortened, and the device can be downsized.

(考案が解決しようとする問題点) ところで上記構成の装置においては、リング状の永久磁
石84は、N極とS極との異なる磁極がその内周面で周方
向に交互に現れるように着磁されており、そしてこのよ
うな永久磁石84を回転子82のカップ状のケーシング83に
収納している。つまり上記ケーシング83は、永久磁石84
の外周面を覆う円筒部と、ファンロータ80の側板81に固
着される側面とを有する形状となされている。上記円筒
部は永久磁石84の取付面になると共に、この永久磁石84
に対する外周側の磁路としての機能を有する必要があ
り、このためこの円筒部は例えば鋼板等の磁性体で構成
される。しかしながら上記円筒部と一体的に構成されて
いる上記側面には、上記永久磁石84の軸方向端面が、そ
の内周面に至るまで当接しており、したがって上記永久
磁石84の内周面側の、本来固定子89側に作用すべき磁束
が、特に隣合う磁極間で上記ケーシング83の側面を介し
て漏洩し、このため固定子89に作用する磁力が低下して
必要な回転駆動力が得られなくなってしまう。このため
実用化に当たっては、上記永久磁石82の外周を囲繞する
円筒部は磁性体で、そして永久磁石82の端面に位置する
と共にファンロータ80への取付面となる側面は非磁性体
で構成したケーシングが必要となり、構造が複雑になる
という問題があった。
(Problems to be Solved by the Invention) In the apparatus having the above-mentioned structure, the ring-shaped permanent magnet 84 is attached such that different magnetic poles of the N pole and the S pole appear alternately on the inner peripheral surface in the circumferential direction. The permanent magnet 84 is magnetized and is housed in the cup-shaped casing 83 of the rotor 82. That is, the casing 83 has a permanent magnet 84.
And a side surface fixed to the side plate 81 of the fan rotor 80. The cylindrical portion serves as a mounting surface for the permanent magnet 84, and the permanent magnet 84
It is necessary to have a function as a magnetic path on the outer peripheral side with respect to, so that the cylindrical portion is made of a magnetic material such as a steel plate. However, on the side surface integrally formed with the cylindrical portion, the axial end surface of the permanent magnet 84 is in contact with the inner peripheral surface of the permanent magnet 84. , The magnetic flux that should originally act on the side of the stator 89 leaks through the side surface of the casing 83, especially between adjacent magnetic poles, which reduces the magnetic force acting on the stator 89 and obtains the necessary rotational drive force. I will not be able to. Therefore, in practical use, the cylindrical portion surrounding the outer circumference of the permanent magnet 82 is made of a magnetic material, and the side surface that is located at the end surface of the permanent magnet 82 and is a mounting surface to the fan rotor 80 is made of a non-magnetic material. There is a problem that a casing becomes necessary and the structure becomes complicated.

この考案は上記に鑑みなされたものであって、その目的
は、簡素な構成で永久磁石の磁束の漏洩を低減し得る回
転電力機を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to provide a rotary electric machine that can reduce leakage of magnetic flux of a permanent magnet with a simple configuration.

(問題点を解決するための手段) そこでこの考案の回転電力機は、回転子4又は固定子5
の一方のケーシング15に円筒部18を設け、円弧状に分割
構成された複数の永久磁石20・・20を上記円筒部18に沿
わせて間隔を置いて配置すると共に、その一方の円弧面
Siを固定子5又は回転子4の周側面に対面させて成り、
さらに上記各永久磁石20は半径方向に異極が存するよう
径方向に着磁し、また上記固定子5又は回転子4の周側
面に対面する円弧面Siにおいては、相隣接する永久磁石
20の磁極が互いに異極になるよう配置した回転電力機で
あって、上記ケーシング15を磁性体で構成し、さらに上
記円筒面18に連なると共に上記永久磁石20の軸方向端面
を覆う上記ケーシング15の側面17には、上記永久磁石20
の周方向に隣合う磁極と磁極との間において、両者間の
磁路抵抗を増大するための貫通孔38を設けている。
(Means for Solving Problems) Therefore, the rotary electric machine according to the present invention includes the rotor 4 or the stator 5.
A cylindrical portion 18 is provided on one casing 15 and a plurality of permanent magnets 20 ... 20 divided into arcs are arranged along the cylindrical portion 18 at intervals, and one of the circular arc surfaces is formed.
Si is made to face the peripheral side surface of the stator 5 or the rotor 4,
Further, each of the permanent magnets 20 is magnetized in the radial direction so that there are different poles in the radial direction, and in the arc surface Si facing the peripheral side surface of the stator 5 or the rotor 4, the permanent magnets adjacent to each other.
A rotary electric machine in which the magnetic poles of 20 are arranged to be different from each other, the casing 15 is made of a magnetic material, and the casing 15 is connected to the cylindrical surface 18 and covers the axial end surface of the permanent magnet 20. On the side surface 17 of the
A through hole 38 for increasing the magnetic path resistance between the magnetic poles adjacent to each other in the circumferential direction is provided.

(作用) 上記の回転電力機においては、ケーシング15は磁性体で
構成されているので、このケーシング15の円筒面18によ
って、永久磁石20における固定子5又は回転子4に対面
する側とは反対側の面に対する磁路が与えられる。そし
てケーシング15の側面17には、周方向に隣合う磁極と磁
極との間において、貫通孔38が設けられており、これに
より上記側面17を介する磁路抵抗が増大するようになさ
れているので、永久磁石20の隣合う磁極間の上記側面17
を介しての磁束の漏洩は低減される。したがって上記円
筒面18と側面17とを磁性体材料で一体的に構成した簡素
な構造で、磁束の漏洩を低減することができる。
(Operation) In the above rotary electric machine, since the casing 15 is made of a magnetic material, the cylindrical surface 18 of the casing 15 opposes the side of the permanent magnet 20 facing the stator 5 or the rotor 4. A magnetic path is provided for the side surface. The side surface 17 of the casing 15 is provided with a through hole 38 between the magnetic poles adjacent to each other in the circumferential direction, whereby the magnetic path resistance through the side surface 17 is increased. , The side surface 17 between the adjacent magnetic poles of the permanent magnet 20.
Leakage of magnetic flux through the is reduced. Therefore, leakage of magnetic flux can be reduced with a simple structure in which the cylindrical surface 18 and the side surface 17 are integrally formed of a magnetic material.

(実施例) 次にこの考案の回転電力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。
(Example) Next, a specific example of the rotary electric machine of the present invention will be described.
A detailed description will be given with reference to the drawings.

まず第2図には、空気調和機の室内機において用いられ
るクロスフローファンのファン駆動用電動機にこの考案
を適用して構成した一実施例における装置の組立断面図
を示している。同図において、1はクロスフローファン
のファンロータであり、このファンロータ1の一方の側
板2に、合成ゴム等の弾性体より成る連結部材3を介し
て、回転子4が取着され、またこの回転子4内部に、固
定子5の固着された固定軸6が挿通されている。そして
この固定軸6の右側端部にはエンドブラケット7がさら
に固着されている。このエンドブラケット7の端面に
は、適当箇所に固定ねじ穴が穿設されており、このエン
ドブラケット7端面を、空気調和機の室内機内部の取付
面であるファンハウジングの左右側板の、第2図に二点
鎖線で図示した右側板8にねじ固定するようになされて
いる。なお室内側熱交換器はファンハウジング内のファ
ンロータ1の上流側に配設されており、左右側板間に支
持されている。
First, FIG. 2 is an assembly sectional view of an apparatus in one embodiment configured by applying the present invention to a fan driving electric motor of a cross flow fan used in an indoor unit of an air conditioner. In the figure, reference numeral 1 denotes a fan rotor of a cross flow fan. A rotor 4 is attached to one side plate 2 of the fan rotor 1 via a connecting member 3 made of an elastic material such as synthetic rubber. A fixed shaft 6 to which a stator 5 is fixed is inserted inside the rotor 4. An end bracket 7 is further fixed to the right end of the fixed shaft 6. Fixing screw holes are bored at appropriate positions on the end surface of the end bracket 7, and the end surface of the end bracket 7 is attached to the second side plate of the fan housing, which is a mounting surface inside the indoor unit of the air conditioner. The right side plate 8 shown by a chain double-dashed line in the figure is fixed by screws. The indoor heat exchanger is arranged in the fan housing on the upstream side of the fan rotor 1 and is supported between the left and right side plates.

上記連結部材3は、上記ファンロータ1に生ずる回転振
れによって室内機全体が振動することを防止する防振を
目的として配設しているものであって、その中心部に軸
方向に貫通する貫通穴11を有するリング状の部品であ
り、またその断面は略U字状に形成されている。つまり
上記貫通穴11を囲繞する円筒部12と、この円筒部12の軸
方向両端部位置からそれぞれ半径方向に広がる側板側固
着面13及び回転子側固着面14とから構成されている。上
記側板側固着面13は、側板2の端面に形成している凹部
に嵌入されてこの側板2との同心位置を与えられ、この
状態で接着等により固着される。一方、上記回転子側固
着面14には、回転子4を構成するケーシング15における
側面(図において垂直面として図示された面)17が固着
される。この側面17の軸心位置には、ファンロータ1側
に突出する中心膨出部16が形成されている。この中心膨
出部16の機能については後で説明するが、この中心膨出
部16を上記貫通穴11に挿通し、両者の同心位置状態を維
持した状態で、上記回転子側固着面14とケーシング15の
側面17との接着等による固着取付けが行われる。
The connecting member 3 is provided for the purpose of preventing vibration of the entire indoor unit from vibrating due to rotational runout generated in the fan rotor 1, and has a central portion penetrating therethrough in the axial direction. It is a ring-shaped part having a hole 11, and its cross section is formed in a substantially U shape. That is, it is composed of a cylindrical portion 12 surrounding the through hole 11, and a side plate side fixing surface 13 and a rotor side fixing surface 14 which respectively spread radially from both axial end positions of the cylindrical portion 12. The side plate side fixing surface 13 is fitted into a recess formed in the end surface of the side plate 2 to be provided with a concentric position with the side plate 2, and is fixed by adhesion or the like in this state. On the other hand, a side surface (a surface shown as a vertical surface in the drawing) 17 of a casing 15 that constitutes the rotor 4 is fixed to the rotor-side fixing surface 14. A central bulge portion 16 that projects toward the fan rotor 1 is formed at the axial center position of the side surface 17. Although the function of the central bulging portion 16 will be described later, the central bulging portion 16 is inserted into the through hole 11 to maintain the concentric position of both the rotor side fixing surface 14 and the central bulging portion 16. Fixed attachment is performed by adhesion to the side surface 17 of the casing 15.

次に上記回転子4の構成を、第1図の分解斜視図を参照
して説明する。この回転子4は、上記ケーシング15と、
4箇の永久磁石20と、略円筒状の蓋体25とから構成され
ている。上記ケーシング15は、前記したように連結部材
3を介してファンロータ1の側板2に固着される前記側
面17と、この側面17の外周縁から、図において右側へと
延びて右端面において開口する円筒面18とから成るカッ
プ状に形成されている。そして上記円筒面18に沿わせ
て、上記各永久磁石20を固定するために、上記側面17に
は、上記円筒面18より内方の同心の円周を4等分する位
置で上記開口端側にそれぞれ切起こされた4個の略弓状
の係止片26・・26と、これらの係止片26・・26間の円周
上各2箇所の位置でそれぞれ切起こされた短寸の爪状の
突起27・・27とが形成されている。一方、上記各永久磁
石20は、第3図に示すように、ケーシング15の円筒面18
の内周を略4等分する円弧長を有する形状に構成されて
いる。その形状については、後で詳述するが、周方向両
端部には半径方向に対して傾斜する傾斜面52、52がそれ
ぞれ形成されており、隣合う永久磁石20の各傾斜面52間
には、径方向外方に向かって徐々に狭小となるテーパ状
の隙間が形成される。そしてこのテーパ状隙間に上記各
弓状係止片26が軸心側より嵌入して、上記永久磁石20の
傾斜面52に当接するようになされている。また上記各係
止片26の切り起こし点は上記当接位置より外周面側に形
成されており、この結果上記当接状態においては、各係
止片26は半径方向内方へと撓み変形を生じた状態とな
り、その弾性反力が上記各永久磁石20を外周面側へ押圧
する力として作用する。そしてこの押圧力は、上記のよ
うに傾斜面52、52に作用する結果、各永久磁石20を半径
方向外方へと押圧してケーシング15の円筒面18に密着さ
せる力として作用すると共に、円周方向にも押圧する力
として作用する。このような押圧力が各永久磁石20の両
端部にそれぞれ与えられる結果、各永久磁石20の半径方
向の位置固定及び周方向の位置固定が同時に、かつ精度
良く与えられる。
Next, the structure of the rotor 4 will be described with reference to the exploded perspective view of FIG. The rotor 4 includes the casing 15 and
It is composed of four permanent magnets 20 and a substantially cylindrical lid 25. The casing 15 extends to the right side in the drawing from the side surface 17 fixed to the side plate 2 of the fan rotor 1 via the connecting member 3 and the outer peripheral edge of the side surface 17 and opens at the right end surface as described above. It is formed in a cup shape including the cylindrical surface 18. Then, in order to fix the permanent magnets 20 along the cylindrical surface 18, the side surface 17 is divided into four concentric circles inward from the cylindrical surface 18 at the opening end side. The four substantially arcuate locking pieces 26 ··· 26 that have been cut and raised, and the short lengths cut and raised at two positions each on the circumference between these locking pieces 26 · · 26 The claw-shaped protrusions 27 ... 27 are formed. On the other hand, as shown in FIG. 3, each of the permanent magnets 20 has a cylindrical surface 18 of the casing 15.
Is formed into a shape having an arc length that divides the inner circumference of the above into approximately four equal parts. Although its shape will be described in detail later, inclined surfaces 52 and 52 that are inclined with respect to the radial direction are formed at both ends in the circumferential direction, respectively, and between the inclined surfaces 52 of the adjacent permanent magnets 20. , A tapered gap is formed that gradually narrows outward in the radial direction. The arcuate locking pieces 26 are fitted into the tapered gaps from the axial center side and come into contact with the inclined surface 52 of the permanent magnet 20. Further, the cut-and-raised points of the respective locking pieces 26 are formed on the outer peripheral surface side from the abutting position, and as a result, in the abutting state, the respective locking pieces 26 are bent and deformed radially inward. In the generated state, the elastic reaction force acts as a force for pressing the permanent magnets 20 to the outer peripheral surface side. This pressing force acts on the inclined surfaces 52, 52 as described above, and as a result, acts as a force that presses each permanent magnet 20 outward in the radial direction to bring it into close contact with the cylindrical surface 18 of the casing 15, and It also acts as a pressing force in the circumferential direction. As a result of such a pressing force being applied to both ends of each permanent magnet 20, the radial position fixing and the circumferential position fixing of each permanent magnet 20 are simultaneously and accurately applied.

上記弓状係止片26は、第2図に示しているように、ケー
シング15の開口端(図において右端)側が軸心方向へと
湾曲するような略弓形形状に形成されており、したがっ
て上記各永久磁石20は、上記ケーシング15の開口端側か
らこのケーシング15の円筒面18に沿わせて軸方向左方へ
と押し込んでいくことにより、上記係止片26は徐々に軸
心方向へと湾曲させて上記した組付状態となる。一方こ
の組付状態における軸方向の固定は、同図において固定
軸6より下側の断面図に示しているように、各永久磁石
20の左端面が前記した爪状突起27の先端部に当接するこ
とによってまず左端側での位置決めがなされる。なおこ
の状態において上記係止片26は、その軸方向中央部が各
永久磁石20の軸方向中央箇所に当接する。上記爪状突起
27は、第3図に示しているように、各永久磁石20に対
し、両端部側の各2点にそれぞれ当接するようになされ
ている。そしてこのとき、第2図のように、各永久磁石
20の右側端面は、ケーシング15の開口端と略同一位置に
位置する。上記のような永久磁石20の組付け後、上記ケ
ーシング15の円筒面18の外周と略同径の内周面を有する
前記蓋体25がケーシング15に覆せられる。この蓋体25に
はその周側面の適当箇所に嵌合穴35が穿設されており、
一方上記円筒面18には、上記嵌合穴35にそれぞれ応ずる
位置に、半径方向外方へと突出成形された円弧状の係止
片36が形成されている。上記蓋体25を軸方向に押し込
み、上記係止片36を上記嵌合穴35内に嵌入させることに
よって、上記ケーシング15への蓋体25の固定取付けがな
され、回転子4の組立てが完了する。このとき、蓋体25
の右側端面には、径方向内方へと曲げ成形されると共に
各永久磁石20端面の外周側を全周に渡ってわずかに覆う
固定面37が設けられており、この固定面37と上記爪状突
起27との間で各永久磁石20が挟持されることとなって、
軸方向の固定が行われる。このように、従来は接着によ
って行われていた永久磁石の取付けを、極めて簡単な組
立作業でより確実かつ精度良く行うことが可能となって
いる。
As shown in FIG. 2, the arcuate locking piece 26 is formed in a substantially arcuate shape such that the open end (right end in the figure) side of the casing 15 is curved in the axial direction, and therefore Each of the permanent magnets 20 is pushed axially leftward along the cylindrical surface 18 of the casing 15 from the opening end side of the casing 15, so that the locking piece 26 gradually moves in the axial direction. It is bent into the above-mentioned assembled state. On the other hand, as shown in the sectional view below the fixed shaft 6 in the same figure, the axial fixing in this assembled state is performed by each permanent magnet.
The left end surface of 20 comes into contact with the tip portion of the above-mentioned claw-shaped projection 27, so that positioning is first performed on the left end side. In this state, the axial center portion of the locking piece 26 abuts the axial center portion of each permanent magnet 20. The claw-shaped protrusion
As shown in FIG. 3, the reference numerals 27 are adapted to abut on the permanent magnets 20 at two points on both ends thereof. Then, at this time, as shown in FIG.
The right end surface of 20 is located at substantially the same position as the open end of the casing 15. After assembling the permanent magnet 20 as described above, the casing 25 is covered with the lid 25 having an inner peripheral surface having substantially the same diameter as the outer peripheral surface of the cylindrical surface 18 of the casing 15. The lid 25 has a fitting hole 35 formed at an appropriate position on its peripheral side surface.
On the other hand, on the cylindrical surface 18, arcuate locking pieces 36 are formed at positions corresponding to the fitting holes 35 so as to project outward in the radial direction. By pushing the lid body 25 in the axial direction and fitting the locking piece 36 into the fitting hole 35, the lid body 25 is fixedly attached to the casing 15, and the assembly of the rotor 4 is completed. . At this time, the lid 25
The right end surface of the is provided with a fixing surface 37 that is bent inward in the radial direction and slightly covers the outer peripheral side of each end surface of each permanent magnet 20 over the entire circumference. Each permanent magnet 20 is sandwiched between the projection 27 and
Axial fixation is performed. As described above, the attachment of the permanent magnet, which has been conventionally performed by adhesion, can be performed more reliably and accurately by an extremely simple assembly work.

上記各永久磁石20は、半径方向に着磁されている。また
固定子5に対面する内周面において隣合う面が相互に異
なる極となるように、つまりNSNSの4極の界磁状態とな
るように回転子4は構成されている。そして上記のよう
な各永久磁石20は、例えばフェライトより成る異方性磁
石で構成されている。このように、各磁極毎に一様に着
磁される分割磁石で構成すると共に、それぞれ異方性磁
石で構成する結果、磁力を従来よりも大幅に強くするこ
とができ、そのため、これらの永久磁石20の内周面と、
後述する固定子5の外周面との間の隙間、すなわちエア
ーギャップを1.5〜2mmと比較的大きく与えて構成するこ
とが可能となっている。
Each of the permanent magnets 20 is magnetized in the radial direction. Further, the rotor 4 is configured such that the adjacent surfaces on the inner peripheral surface facing the stator 5 have mutually different poles, that is, the four-pole field state of NSNS. Each of the permanent magnets 20 as described above is composed of an anisotropic magnet made of ferrite, for example. As described above, as a result of being composed of split magnets that are uniformly magnetized for each magnetic pole, and each of which is composed of an anisotropic magnet, the magnetic force can be made significantly stronger than before, and therefore, these permanent magnets can be used. The inner peripheral surface of the magnet 20,
It is possible to provide a relatively large gap between the outer peripheral surface of the stator 5 described later, that is, an air gap of 1.5 to 2 mm.

また上記各永久磁石20はそれぞれ同一形状に構成されて
いるものであって、またそれぞれ周方向両端部には、第
4図に示すように対称形の端面形状が与えられている。
この端面形状について、第4図に基づいて説明する。同
図には、永久磁石20を左右対称に位置させ、そのときの
対称軸となる中心線l、またこの中心線lを中心にして
中心角90°で延びる半径方向線m、m、上記中心線lに
垂直で永久磁石20の外周面Soに接する水平面pを付記し
ている。永久磁石20の両端部には、それぞれ外周面Soか
ら内周面Siに向かって、上記中心線lに平行な平行面5
0、上記半径方向線mよりわずかに中心線l側で上記半
径方向線mに平行な最小隙間付与面51、上記水平面pに
平行に中心線l側に延びる傾斜面52が順次形成され、そ
して上記半径方向線mに平行であると共に上記最小隙間
付与面51よりは半径方向線mから離間した嵌入面53が形
成されて上記内周面Siに連なっている。このような端面
形状を与えていることにより、ケーシング15内周面に沿
って各永久磁石20が配設された場合に、隣合う各永久磁
石20、20間には、上記最小隙間付与面51、51間で最小隙
間a(1mm)が与えられる。この最小隙間を与えること
によって、各永久磁石20等の形状加工誤差を許容し得る
組立が可能となる。上記傾斜面52は、内周面Siと外周面
Soとの半径方向中間点(以下、中性点と言う)の近傍に
形成されており、前記したように弓状係止片26が当接す
る面となっている。そして上記嵌入面53は、上記弓状係
止片26が径方向内方より上記傾斜面52方向へと嵌入する
隙間を与えると共に、その間隔bは、前記エアーギャッ
プを超える隙間(3mm)となされており、このため隣合
う永久磁石20、20間の内周面側における上記隙間bを介
する漏洩磁束が低減され、固定子5側により有効に磁力
が作用するようになされている。また前記回転子4のケ
ーシング15の側面17において、前記各弓状係止片26の切
起こし跡として得られる貫通孔38は、隣合う異極の永久
磁石20、20の間の位置から軸心方向に延びるスリット状
に形成され、これによっても、後述するように側板17を
介する漏洩磁束が低減される。
The permanent magnets 20 have the same shape, and both end portions in the circumferential direction are provided with symmetrical end face shapes as shown in FIG.
This end face shape will be described with reference to FIG. In the figure, the permanent magnets 20 are symmetrically positioned, and a center line 1 which is the axis of symmetry at that time, and radial lines m, m extending at a center angle of 90 ° about the center line l, A horizontal plane p perpendicular to the line 1 and in contact with the outer peripheral surface So of the permanent magnet 20 is additionally shown. At both ends of the permanent magnet 20, parallel surfaces 5 parallel to the center line 1 are provided from the outer peripheral surface So toward the inner peripheral surface Si.
0, a minimum gap imparting surface 51 parallel to the radial line m slightly on the center line 1 side of the radial line m, and an inclined surface 52 extending to the center line 1 side parallel to the horizontal plane p are sequentially formed, and A fitting surface 53, which is parallel to the radial line m and is spaced apart from the radial line m from the minimum gap providing surface 51, is formed and is continuous with the inner peripheral surface Si. By providing such an end surface shape, when the permanent magnets 20 are arranged along the inner peripheral surface of the casing 15, the minimum gap imparting surface 51 is provided between the adjacent permanent magnets 20 and 20. , 51, a minimum gap a (1 mm) is given. By providing this minimum gap, it is possible to assemble the permanent magnets 20 and the like that can tolerate shape processing errors. The inclined surface 52 has an inner peripheral surface Si and an outer peripheral surface.
It is formed in the vicinity of the midpoint in the radial direction with So (hereinafter referred to as the neutral point), and is the surface with which the arcuate locking piece 26 abuts, as described above. The fitting surface 53 provides a clearance into which the arcuate locking piece 26 is fitted from the radially inner side toward the inclined surface 52, and the clearance b is a clearance (3 mm) exceeding the air gap. Therefore, the leakage magnetic flux through the gap b on the inner peripheral surface side between the adjacent permanent magnets 20, 20 is reduced, and the magnetic force acts more effectively on the stator 5 side. Further, on the side surface 17 of the casing 15 of the rotor 4, the through hole 38 obtained as a cut and raised mark of each of the arcuate locking pieces 26 has a shaft center from the position between the adjacent permanent magnets 20 of different polarities. It is formed in a slit shape extending in the direction, and this also reduces the leakage magnetic flux through the side plate 17, as described later.

次に、上記回転子4への固定子5の組付けについて説明
する。前記したケーシング15の側面17における軸心側の
中心膨出部16は、第2のように、その内部空間が軸受収
納室39となされている。つまりこの軸受収納室39内に軸
受41が圧入等によって挿着されている。この軸受41に、
前記固定軸6の先端側を挿通させることによって、上記
回転子4の内部空間部に、第3図に示すように、星形に
成形された6極の磁極を有する固定子5が同心状に配設
されることとなり、ファン駆動用電動機が構成される。
なお同図中40は、固定子5の各磁極に巻装されているコ
イルである。上記固定子5は、第2図に示すように固定
軸6の略中央部位置に固着されている。この固定軸6
は、第2図において左端側の先端がテーパ状に形成され
ると共に、そのテーパ部から基端側は小径部となされ、
さらに段部を有して上記固定子5が固着される軸部とし
て形成されている。そして前記した蓋体25の固定面37の
中心開口を通して軸心上を上記固定軸6を挿入していく
ことで、前記したケーシング15の中心膨出部16内面に取
着されている軸受41の中心穴に、固定軸6の小径部が挿
通することとなる。このとき上記固定軸6先端のテーパ
部で案内されて、小径部が容易に挿通するようになされ
ている。
Next, the assembling of the stator 5 to the rotor 4 will be described. As described above, the central bulging portion 16 on the axial center side of the side surface 17 of the casing 15 serves as a bearing storage chamber 39 in its inner space. That is, the bearing 41 is inserted into the bearing storage chamber 39 by press fitting or the like. In this bearing 41,
By inserting the tip side of the fixed shaft 6 into the inner space of the rotor 4, as shown in FIG. 3, the stator 5 having 6-pole magnetic poles formed in a star shape is concentrically formed. As a result, the fan driving electric motor is configured.
Reference numeral 40 in the figure denotes a coil wound around each magnetic pole of the stator 5. As shown in FIG. 2, the stator 5 is fixed to the fixed shaft 6 at a substantially central position. This fixed shaft 6
In FIG. 2, the tip on the left end side is formed in a taper shape, and the tapered portion to the base end side is a small diameter portion,
Further, it is formed as a shaft portion having a step portion to which the stator 5 is fixed. Then, by inserting the fixed shaft 6 through the central opening of the fixed surface 37 of the lid 25 described above on the axis, the bearing 41 of the bearing 41 attached to the inner surface of the central bulging portion 16 of the casing 15 is inserted. The small diameter part of the fixed shaft 6 is inserted into the center hole. At this time, the small diameter portion is easily inserted by being guided by the taper portion at the tip of the fixed shaft 6.

上記固定軸6の右側端部位置には、皿状のエンドブラケ
ット7が同心状に固着されている。このエンドブラケッ
ト7の外周には、固定子5側に延びる短寸の円筒部42が
形成されており、この円筒部42に囲繞される空間は、制
御回路部品収納室43となされている。この収納室43内に
は円板状のプリント基板44が配設されており、このプリ
ント基板44に、このファン駆動用電動機の回転制御に必
要な制御回路部品が取付けられている。つまり上記プリ
ント基板44に、抵抗素子、コンデンサ、ダイオード等の
制御回路部品を、上記エンドブラケット7側に位置する
ようにマウントしている。このとき収納室43の軸方向高
さよりも高い寸法を有するコンデンサ等の素子について
は、そのリード部を曲げ成形して上記プリント基板44の
面に沿わせて収納している。また図のように、パワート
ランジスタ45や制御IC46等の高発熱素子においては、そ
れらの冷却フィンを上記エンドブラケット7の内面に、
絶縁シート47を介して密着取付けしている。すなわち上
記のような高発熱素子に対しては、エンドブラケット7
全体がそれらの放熱フィンとして作用するようになされ
ているのである。以上のようなプリント基板44における
各素子の配置、及び放熱構造とすることによって、軸方
向寸法の小さな空間内に回転制御に必要な制御回路を構
成し、これにより装置のコンパクト化、及び外部引出配
線数の低減を図っている。なお上記プリント基板44から
3箇のホール素子H(図には1箇のみ図示)は、固定子
5側に延びて、回転子4の回転位置に応じた磁場の変化
を検出し得るようになされている。
A dish-shaped end bracket 7 is concentrically fixed to the right end portion of the fixed shaft 6. A short cylindrical portion 42 extending toward the stator 5 is formed on the outer periphery of the end bracket 7, and a space surrounded by the cylindrical portion 42 is a control circuit component storage chamber 43. A disk-shaped printed circuit board 44 is disposed in the storage chamber 43, and control circuit components necessary for controlling the rotation of the fan driving motor are attached to the printed circuit board 44. That is, control circuit components such as a resistance element, a capacitor, and a diode are mounted on the printed board 44 so as to be located on the end bracket 7 side. At this time, with respect to an element such as a capacitor having a size higher than the axial height of the storage chamber 43, the lead portion is bent and stored along the surface of the printed circuit board 44. Further, as shown in the figure, in the high heat generating elements such as the power transistor 45 and the control IC 46, those cooling fins are provided on the inner surface of the end bracket 7,
It is attached closely via an insulating sheet 47. That is, for the high heat generating element as described above, the end bracket 7
The whole is designed to act as their heat radiation fins. By arranging each element on the printed circuit board 44 and the heat dissipation structure as described above, a control circuit required for rotation control is configured in a space with a small axial dimension, thereby making the device compact and pulling it out. We are trying to reduce the number of wires. It should be noted that three Hall elements H (only one is shown in the drawing) from the printed circuit board 44 extend to the side of the stator 5 so that a change in the magnetic field depending on the rotational position of the rotor 4 can be detected. ing.

上記のようにファンロータ1に回転子4と固定子5とを
組立てた後、この組立体は空気調和機の室内機に組付け
られる。第5図には、上記ファンロータ1の、上記側板
2とは反対側の側板(以下、左側板と言う)60の室内機
への取付構造を示している。同図のように、上記左側板
60の軸心位置には回転軸61が固着されており、この回転
軸61を、室内機の本体フレーム62に取着されている軸受
63に挿通させることによって、上記左側板60側の取付け
が行われる。上記軸受63は、本体フレーム62の取付穴に
圧入されている軸受外体64内に装着されているものであ
って、上記軸受外体64は合成ゴム等の弾性材料より構成
されると共に、内部には球面座が形成されており、この
球面座に沿って摺動自在に、球状外周面を有する上記軸
受63が装着されている。したがって、後述するように、
上記ファンロータ1の回転振れによって上記回転軸61に
水平取付状態から傾斜させるような力が生ずる場合に
は、その傾斜方向に応じた回転動作が上記軸受63に生ず
ることとなる。このようにファンロータ1の回転振れを
機械的に拘束せず、回転振れを許容する組立構造とする
ことによって、拘束取付時の反力が本体フレーム62に生
じず、この結果、本体フレーム62への上記ファンロータ
1の回転振れによる振動の伝播が防止される。さらに上
記においては、軸受63を囲う軸受外体64を弾性材料より
構成していることによって、さらに振動の伝播をより確
実に防止することができる。上記左側板60側の取付後、
前記固定軸6の端部に固着されているエンドブラケット
7を本体フレームの取付面にねじ固定する。これによっ
て、固定軸6と、この固定軸6に固着されている固定子
5との位置固定が与えられると共に、ファンロータ1と
回転子4との回転体も、上記固定軸6によって回転自在
に支持されることとなる。
After the rotor 4 and the stator 5 are assembled to the fan rotor 1 as described above, this assembly is assembled to the indoor unit of the air conditioner. FIG. 5 shows a mounting structure of a side plate (hereinafter, referred to as a left side plate) 60 of the fan rotor 1 on the side opposite to the side plate 2 to the indoor unit. As shown in the figure, the left side plate
A rotary shaft 61 is fixed to the axial center position of 60, and the rotary shaft 61 is mounted on a main body frame 62 of the indoor unit.
The left side plate 60 side is attached by inserting it through the 63. The bearing 63 is mounted in a bearing outer body 64 press-fitted into a mounting hole of the main body frame 62, and the bearing outer body 64 is made of an elastic material such as synthetic rubber and has an internal structure. Is formed with a spherical seat, and the bearing 63 having a spherical outer peripheral surface is mounted slidably along the spherical seat. Therefore, as described below,
When a force that causes the rotation shaft 61 to tilt from the horizontally mounted state is generated by the rotational runout of the fan rotor 1, the bearing 63 is rotated in accordance with the tilt direction. As described above, by using the assembly structure in which the rotational runout of the fan rotor 1 is not mechanically restrained and the rotational runout is allowed, a reaction force at the time of restraint attachment is not generated in the main body frame 62, and as a result, the main body frame 62 Propagation of vibration due to rotational runout of the fan rotor 1 is prevented. Further, in the above, since the outer bearing body 64 surrounding the bearing 63 is made of an elastic material, the propagation of vibration can be prevented more reliably. After mounting on the left side plate 60 side,
The end bracket 7 fixed to the end of the fixed shaft 6 is screwed to the mounting surface of the main body frame. As a result, the fixed shaft 6 and the stator 5 fixed to the fixed shaft 6 are fixed in position, and the rotating body of the fan rotor 1 and the rotor 4 is also rotatable by the fixed shaft 6. Will be supported.

次に上記構成のファン駆動用電動機の作動状態について
説明する。
Next, the operating state of the fan driving electric motor having the above configuration will be described.

前記した3つのホール素子H1〜H3は、第3図に示してい
るように、固定子5の隣り合う3つの極の先端部側に、
それぞれ配置されており、これらのホール素子H1〜H3に
よって上記回転子4の回転位置に応じた各永久磁石20に
よる磁場の変化が検出される。そしてその検出信号を受
けて、所定のタイミングで前記制御IC46によって駆動信
号が発生され、これにより各コイル40への通電が周期的
に制御されて固定子5側に固定磁界が発生される。こう
して回転子4が上記固定子5側の回転磁界によって回転
駆動され、この回転子4の回転が前記ファンロータ1に
伝達されてファンロータ1が回転駆動される。
The three Hall elements H1 to H3 described above are, as shown in FIG. 3, on the tip side of three adjacent poles of the stator 5,
These Hall elements H1 to H3 are arranged respectively, and the change of the magnetic field by each permanent magnet 20 according to the rotational position of the rotor 4 is detected by these Hall elements H1 to H3. Upon receiving the detection signal, a drive signal is generated by the control IC 46 at a predetermined timing, whereby the energization of each coil 40 is periodically controlled, and a fixed magnetic field is generated on the stator 5 side. In this way, the rotor 4 is rotationally driven by the rotating magnetic field on the side of the stator 5, and the rotation of the rotor 4 is transmitted to the fan rotor 1 to rotationally drive the fan rotor 1.

ところで上記ファンロータ1は軸方向長さが長く、また
金属材料に比べて剛性の小さな合成樹脂材料で構成され
ている。さらに詳しくは、例えば実公昭57-30471号公報
に記載されているように、円形の羽根支持板の間に多数
の羽根を円筒状に架設して短尺の羽根ユニットを構成
し、そしてこの羽根ユニットを接着等により接続してい
くことによって、所定の軸方向長を有する長尺の組立体
を構成し、次いでこの組立体の両端面に位置する上記羽
根支持板に、回転軸を固着し、或いは連結部材3の取付
けに必要な端面加工を行ってファンロータ1を構成す
る。したがって、上記組立体の重心を回転軸に一致させ
て構成することは容易ではなく、このため中央部側が外
方へと偏心するようなそりを伴う回転振れを生じ易い。
このようなファンロータ1側の回転振れが、回転子4、
軸受41、固定軸6を伝って装置の取付面に伝播する場合
には、装置全体の振動や異音の発生を生ずることとなる
が、上記実施例においては、ファンロータ1の側板2と
回転子4のケーシング15とを前記した弾性体より成る連
結部材3を介して連結すると共に、ファンロータ1の左
側板60も、前記のように防振取付構造となされており、
このため、装置全体の振動や異音の発生を抑えた運転が
可能となる。
By the way, the fan rotor 1 has a long axial length and is made of a synthetic resin material having a rigidity lower than that of a metal material. More specifically, as described in Japanese Utility Model Publication No. 57-30471, for example, a large number of blades are installed in a cylindrical shape between circular blade support plates to form a short blade unit, and this blade unit is bonded. Etc. to form a long assembly having a predetermined axial length, and then the rotary shaft is fixed to the blade supporting plates located on both end faces of the assembly, or a connecting member is formed. The fan rotor 1 is constructed by performing the end surface processing required for the attachment of No. 3. Therefore, it is not easy to configure the assembly so that the center of gravity of the assembly coincides with the rotation axis, and therefore, a rotational runout accompanied by a warp such that the central portion side is eccentric outward is likely to occur.
Such a rotational runout on the side of the fan rotor 1 causes the rotor 4,
When propagating through the bearing 41 and the fixed shaft 6 to the mounting surface of the device, vibration and noise of the entire device occur, but in the above-described embodiment, rotation of the side plate 2 of the fan rotor 1 and rotation of the fan rotor 1 are prevented. The casing 15 of the child 4 is connected via the connecting member 3 made of the elastic body described above, and the left side plate 60 of the fan rotor 1 also has the vibration-proof mounting structure as described above.
For this reason, it is possible to perform operation while suppressing the generation of vibration and abnormal noise of the entire device.

しかしながら上記回転子4は、上記ファンロータ1側の
回転振れによって、例えば前記軸受41の内外輪の組立精
度等の範囲内で許容される偏心を生じるために、固定子
5との間のエアギャップは全周に渡って均一には維持さ
れなくなる。そしてこのようなエアギャップの変動を許
容した運転を可能とするために、永久磁石20を分割形の
異方性磁石で構成して磁気力を高め、前記のように通常
のモータ構成よりも大きなエアギャップを与えている。
さらに上記永久磁石20の磁気力を固定子5側に、より有
効に作用させるためには、上記永久磁石20の磁束の漏洩
を極力小さくする必要がある。そこで上記実施例では、
構造の簡素化された回転子4において、例えば前記した
弓状係止片26の切起こし跡として得られるスリット状の
貫通孔38によって、磁束の漏洩が低減される。つまり各
永久磁石20を内部に収納しているケーシング15の円筒面
18は、永久磁石20の外周面側の磁路を構成するように、
鋼板等の軟質磁性材料から成る板材で形成されている。
そして回転子4を固定軸6で回転可能に支持するため
に、上記円筒面18から軸心側に延びて、上記永久磁石20
の軸方向端面を覆うこととなる前記側面17には上記貫通
孔38が形成されており、これらの貫通孔38は隣合う異極
の永久磁石20、20の各端部が対向する位置から軸心側へ
と延びている。したがって隣合う永久磁石20の各内周面
側の磁極と磁極との間における側面17を介する磁路は、
上記貫通孔38を軸心側に迂回する径路として与えられる
こととなる。このためその磁路抵抗が大きくなり、この
結果、隣合う永久磁石20、20間の上記側面17を介する磁
束の漏洩が低減されて、固定子5側に、より有効に磁力
が作用することとなるのである。また上記貫通孔38と共
に、上記実施例においては、前記爪状突起27によって
も、さらに漏洩磁束の低減がなされる。つまりこれらの
爪状突起27によって永久磁石20は側面17から離間した状
態で取付けられており、特に爪状突起27の先端部は半円
状に形成されている。したがって各永久磁石20とは点接
触状態で当接し、永久磁石20と側面17との間に大きな磁
気抵抗を与えるようになされている。このため上記側面
17を介しての磁束の漏洩が抑えられるのである。また上
記各永久磁石20の右端側を固定する蓋体25の固定面37は
各永久磁石20の外周面側の狭小部分のみに接するように
構成しており、このように蓋体25側も磁束の漏洩を抑え
た構成となされている。さらに上記爪状突起27と、前記
した弓状係止片26とは、前記した中性点の近傍で接する
ようになされていることによっても漏洩磁束の低減が図
られている。
However, since the rotor 4 causes an eccentricity that is allowed within the range of, for example, the assembly accuracy of the inner and outer rings of the bearing 41 due to the rotational runout on the side of the fan rotor 1, an air gap between the rotor 4 and the stator 5 is generated. Is not maintained uniformly over the entire circumference. Then, in order to allow such an operation in which the fluctuation of the air gap is allowed, the permanent magnet 20 is configured by a split type anisotropic magnet to enhance the magnetic force, and as described above, it is larger than the normal motor configuration. Giving an air gap.
Furthermore, in order to make the magnetic force of the permanent magnet 20 act more effectively on the stator 5 side, it is necessary to minimize the leakage of the magnetic flux of the permanent magnet 20. Therefore, in the above embodiment,
In the rotor 4 having a simplified structure, the leakage of the magnetic flux is reduced by the slit-shaped through holes 38 obtained as cut and raised marks of the arcuate locking pieces 26, for example. In other words, the cylindrical surface of the casing 15 that houses each permanent magnet 20 inside
18 forms a magnetic path on the outer peripheral surface side of the permanent magnet 20,
It is formed of a plate material made of a soft magnetic material such as a steel plate.
Then, in order to rotatably support the rotor 4 on the fixed shaft 6, the rotor 4 extends from the cylindrical surface 18 to the axial center side, and the permanent magnet 20
The through-holes 38 are formed in the side surface 17 that covers the axial end faces of the through-holes 38, and these through-holes 38 are formed from the positions where the respective end portions of the adjacent permanent magnets 20, 20 of different polarities face each other. It extends to the heart. Therefore, the magnetic path via the side surface 17 between the magnetic poles on the inner peripheral surface side of the adjacent permanent magnets 20 and the magnetic poles is
The through hole 38 is provided as a path that bypasses the axial center side. Therefore, the magnetic path resistance increases, and as a result, the leakage of magnetic flux through the side surface 17 between the adjacent permanent magnets 20, 20 is reduced, and the magnetic force acts more effectively on the stator 5 side. It will be. Further, the leakage magnetic flux is further reduced not only by the through hole 38 but also by the claw-shaped projection 27 in the embodiment. That is, the permanent magnet 20 is attached to the side surface 17 in a state of being separated from each other by the claw-shaped projections 27, and particularly the tip end portion of the claw-shaped projection 27 is formed in a semicircular shape. Therefore, the permanent magnets 20 come into contact with each other in a point contact state so as to provide a large magnetic resistance between the permanent magnets 20 and the side surfaces 17. Therefore, the above side
The leakage of magnetic flux through 17 is suppressed. Further, the fixing surface 37 of the lid body 25 for fixing the right end side of each of the permanent magnets 20 is configured to contact only the narrow portion on the outer peripheral surface side of each permanent magnet 20, and thus the lid body 25 side also has a magnetic flux. It is configured to suppress the leakage of. Further, the claw-shaped protrusion 27 and the arcuate locking piece 26 are in contact with each other in the vicinity of the neutral point to reduce the leakage magnetic flux.

そして上記のようにケーシング15の側面17を円筒部18と
一体的に磁性体材料で構成した場合にも、磁束の漏洩が
抑えられ、また蓋体25も同様であるので、これらを、例
えば深絞用冷間延鋼板等の低廉な材料で構成することが
でき、このため製作費用の低減を図ることが可能とな
る。また上記実施例においては、上記貫通孔38が弓状係
止片26の切起こし跡として得られると共に、爪状突起27
や中心膨出部16等も上記側面17からの切起こし、或いは
深絞りの加工により一体的に形成できるので、さらに構
成を簡素になし得ると共に、製作費の低減が可能となっ
ている。
Even when the side surface 17 of the casing 15 and the cylindrical portion 18 are integrally formed of a magnetic material as described above, leakage of magnetic flux is suppressed, and the lid 25 is also the same. It can be made of a low-priced material such as cold-rolled steel sheet for drawing, and thus the manufacturing cost can be reduced. Further, in the above embodiment, the through hole 38 is obtained as a cut and raised mark of the arcuate locking piece 26, and the claw-shaped projection 27
The central bulge 16 and the like can also be integrally formed by cutting and raising from the side surface 17 or by deep drawing, so that the structure can be further simplified and the manufacturing cost can be reduced.

以上の説明のように上記実施例においては、ケーシング
15の側面17には、隣合う永久磁石20、20の間の位置に、
両者間の磁路抵抗を増大する貫通孔38が形成されている
ので、上記ケーシング15の円筒面18と側面17とを一体的
に構成する簡素な構造においても、磁束の漏洩を低減し
た構成とすることができる。また上記のようなケーシン
グ15は、例えば材料コストの低廉な鋼板等で形成するこ
とができ、この結果、安価な費用で製作することが可能
となる。
As described above, in the above embodiment, the casing
On the side surface 17 of 15, at a position between the adjacent permanent magnets 20 and 20,
Since the through hole 38 that increases the magnetic path resistance between the two is formed, even in a simple structure in which the cylindrical surface 18 and the side surface 17 of the casing 15 are integrally formed, a configuration in which leakage of magnetic flux is reduced can be obtained. can do. Further, the casing 15 as described above can be formed of, for example, a steel plate whose material cost is low, and as a result, it can be manufactured at low cost.

また上記のファン装置においては、上記中心膨出部16内
に軸受41を設け、この軸受41を介して回転子4を固定軸
6で回転可能に支持する構成である。つまり上記ファン
ロータ1と回転子4との連結を連結部材3によって軸心
より離れた外周側で行うと共に、その軸心側で上記回転
子4を固定軸6によって回転支持する構成であり、軸方
向スペースが連結と回転支持とで共用される構成である
ので、軸方向の装置の小形化がさらに可能である。また
上記実施例においては、固定子5の固着された固定軸6
の先端側で、回転子4をも回転可能に支持する構成であ
り、従来装置のように固定軸と回転軸とを並設する必要
がないので、構成がさらに簡素になると共に、組立工数
の低減や組立作業性の向上が可能となっている。
Further, in the above fan device, a bearing 41 is provided in the central bulging portion 16, and the rotor 4 is rotatably supported by the fixed shaft 6 via the bearing 41. That is, the fan rotor 1 and the rotor 4 are connected by the connecting member 3 on the outer peripheral side away from the shaft center, and the rotor 4 is rotatably supported by the fixed shaft 6 on the shaft center side. Since the directional space is commonly used for the connection and the rotation support, the axial size of the device can be further reduced. Further, in the above embodiment, the fixed shaft 6 to which the stator 5 is fixedly attached.
Since the rotor 4 is also rotatably supported on the tip side of the device, there is no need to arrange a fixed shaft and a rotating shaft side by side as in the conventional device. Therefore, the structure is further simplified and the number of assembly steps is reduced. It is possible to reduce and improve assembly workability.

なお上記のような貫通孔38を設ける構成においては、そ
の形状を適当に変更することによって、永久磁石の磁束
の漏洩量を積極的にコントロールし、これにより、例え
ばファンロータ側の負荷トルクの異なる種々の機種にお
いて、仕様の変更を少なくした構成で、それぞれに高い
効率で運転し得るようにすることも可能である。このこ
とを説明するための測定データの一例を第6〜8図に示
している。第6図は上記実施例で説明した構成(以下、
鋼板ケーシングと言う)における一つの永久磁石20の内
周面に沿う磁束密度の測定データSと、上記構成におい
てケーシング15を非磁性体のアルミニウム板に替えた場
合(以下、アルミケーシングの場合と言う)の上記と同
様の測定データAlを示している。同図のようにケーシン
グの側面を介しての磁束の漏洩を生じないアルミケーシ
ングの場合に比べて、鋼板ケーシングにおいては磁束密
度に若干の低下を生じている。そして第7図及び第8図
には上記鋼板ケーシングSとアルミケーシングAlとにお
ける回転速度とトルク及び回転速度と運転効率の測定デ
ータを示している。第7図は、回転速度が小さな間は、
磁束密度の大きなアルミケーシングの場合の方が、同一
回転速度でより大きなトルクが得られるが、回転速度が
上昇してくると、固定子のコイルに生ずる逆起電力が、
永久磁石からの磁束密度に応じて大きくなるために、逆
に磁束密度の小さな鋼板ケーシングの場合の方が同一回
転速度ではより大きなトルクが得られることを示してい
る。そして同図中に負荷トルク曲線Fで示しているよう
な比較的小さな負荷トルクを有するファンロータを高い
回転速度で回転駆動する場合には、第8図に示すよう
に、例えば回転速度1400r.p.mを超える場合に、鋼板ケ
ーシングSの方がアルミケーシングAlよりも、高い運転
効率が得られることとなるのである。このことはファン
ロータ側の形状等によって負荷トルクの異なる場合に
は、その動作回転数に応じて永久磁石から固定子に作用
する磁場の強さを増減することによって、効率が変化す
ることを示しており、そして上記実施例においては、貫
通孔38の軸心側までの長さや幅等の形状を変更してその
磁路抵抗を調整し、これにより漏洩磁束量をコントロー
ルすることによって、その他の仕様を変えることなく、
効率を高めた運転とすることができる。
In the above-described configuration in which the through-hole 38 is provided, the shape of the through-hole 38 is appropriately changed to positively control the leakage amount of the magnetic flux of the permanent magnets, thereby changing the load torque on the fan rotor side, for example. It is also possible to allow various models to operate with high efficiency with a configuration in which changes in specifications are reduced. Examples of measurement data for explaining this are shown in FIGS. FIG. 6 shows the configuration described in the above embodiment (hereinafter,
Measurement data S of the magnetic flux density along the inner peripheral surface of one permanent magnet 20 in a steel plate casing), and a case where the casing 15 is replaced with a non-magnetic aluminum plate in the above configuration (hereinafter referred to as an aluminum casing) ) Shows the same measurement data Al as above. As shown in the figure, the magnetic flux density is slightly reduced in the steel plate casing as compared with the case of the aluminum casing in which the leakage of the magnetic flux through the side surface of the casing does not occur. 7 and 8 show measured data of the rotational speed and torque of the steel plate casing S and the aluminum casing Al, and the rotational speed and operating efficiency. Fig. 7 shows that while the rotation speed is small,
In the case of an aluminum casing with a large magnetic flux density, a larger torque can be obtained at the same rotation speed, but as the rotation speed increases, the counter electromotive force generated in the stator coil becomes
Since the magnetic flux density increases according to the magnetic flux density from the permanent magnets, it is shown that a larger torque can be obtained at the same rotation speed in the case of a steel plate casing having a small magnetic flux density. When a fan rotor having a relatively small load torque as shown by a load torque curve F in the figure is driven to rotate at a high rotation speed, as shown in FIG. 8, for example, a rotation speed of 1400 rpm When the value exceeds, the steel plate casing S has higher operating efficiency than the aluminum casing Al. This shows that when the load torque differs depending on the shape of the fan rotor side, etc., the efficiency changes by increasing or decreasing the strength of the magnetic field that acts on the stator from the permanent magnets according to the operating speed. And, in the above embodiment, by adjusting the magnetic path resistance by changing the shape such as the length and width to the axial center side of the through hole 38, thereby controlling the leakage magnetic flux amount, other Without changing the specifications
The operation can be performed with increased efficiency.

なお上記実施例はこの考案を限定するものではなくこの
考案の範囲内で種々の変更が可能であり、例えば上記実
施例においては、貫通孔38を弓状係止片26の切起こし跡
として形成した例について説明したが、例えば永久磁石
を接着等によりケーシング内に配設する構成において
は、上記のような貫通孔を永久磁石の隣合う磁極間に応
ずる位置に独自に穿設して構成することも勿論可能であ
る。また上記実施例は固定子5の外周側に永久磁石20を
配設した構成についての説明であるが、固定子と永久磁
石とを内外逆に設ける構造にもこの考案の適用は可能で
ある。また上記ではケーシング15の材質を冷間圧延鋼板
を例に挙げて説明したが、硅素鋼板等のその他の軟質磁
性材料で構成することもできる。さらに上記は、クロス
フローファンを回転駆動するための直流ブラシレスモー
タ形式のファンモータとして構成した例についての説明
であるが、その他の形式の電動機、さらには発電機にお
いてこの考案の適用が可能である。
The above embodiment is not limited to this invention, and various modifications can be made within the scope of this invention. For example, in the above embodiment, the through hole 38 is formed as a cut and raised mark of the arcuate locking piece 26. However, in the configuration in which the permanent magnet is arranged in the casing by adhesion or the like, for example, the through hole as described above is uniquely formed at a position corresponding to the adjacent magnetic poles of the permanent magnet. Of course, it is possible. Further, although the above embodiment describes the configuration in which the permanent magnets 20 are arranged on the outer peripheral side of the stator 5, the present invention can be applied to a structure in which the stator and the permanent magnets are provided inside out. Further, in the above description, the material of the casing 15 is described by taking the cold-rolled steel sheet as an example, but it may be made of other soft magnetic materials such as silicon steel sheet. Further, the above is an explanation of an example in which it is configured as a fan motor of a DC brushless motor type for rotationally driving a crossflow fan, but the present invention can be applied to other types of electric motors and even generators. .

(考案の効果) 上記のようにこの考案の回転電力機においては、ケーシ
ングの側面に、永久磁石の隣合う磁極と磁極との間の位
置において両者間の磁路抵抗を増大させる貫通孔が形成
されており、このため永久磁石の上記側面を介する磁束
の漏洩が抑えられるので、上記ケーシングの円筒面と上
記側面とを磁性体材料で一体的に形成することができ、
このため簡素な構成で永久磁石の磁束の漏洩を低減する
ことが可能となる。
(Effect of the Invention) As described above, in the rotary electric machine of the present invention, a through hole is formed on the side surface of the casing at a position between the adjacent magnetic poles of the permanent magnet to increase the magnetic path resistance therebetween. Therefore, since leakage of magnetic flux through the side surface of the permanent magnet is suppressed, it is possible to integrally form the cylindrical surface and the side surface of the casing with a magnetic material,
Therefore, it is possible to reduce the leakage of the magnetic flux of the permanent magnet with a simple configuration.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図はこの考案を適用してファン装置として構成した
一実施例における装置の分解斜視図、第2図は上記ファ
ン装置の要部断面図、第3図は第2図のIII−III線にお
ける断面図、第4図は上記ファン装置において用いた永
久磁石の正面図、第5図は上記ファン装置におけるファ
ンロータの左側板の取付構造を示す断面図、第6図は上
記ファン装置における回転子のケーシングとアルミケー
シングとにそれぞれ配設された永久磁石の内周面に沿う
磁束密度の測定データ、第7図はトルクと回転速度との
測定データ、第8図は効率の測定データ、第9図は従来
装置の断面図である。 4…回転子、5…固定子、15…ケーシング、17…側面、
18…円筒面、20…永久磁石、38…貫通孔。
FIG. 1 is an exploded perspective view of an apparatus according to an embodiment configured as a fan device to which the present invention is applied, FIG. 2 is a sectional view of a main part of the fan device, and FIG. 3 is a III-III line in FIG. 4 is a front view of a permanent magnet used in the fan device, FIG. 5 is a cross-sectional view showing a mounting structure of a left side plate of a fan rotor in the fan device, and FIG. 6 is a rotation in the fan device. Measurement data of the magnetic flux density along the inner peripheral surface of the permanent magnets respectively arranged in the child casing and the aluminum casing, FIG. 7 is measurement data of torque and rotation speed, FIG. 8 is efficiency measurement data, and FIG. FIG. 9 is a sectional view of a conventional device. 4 ... Rotor, 5 ... Stator, 15 ... Casing, 17 ... Side,
18 ... Cylindrical surface, 20 ... Permanent magnet, 38 ... Through hole.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項1】回転子(4)又は固定子(5)の一方のケ
ーシング(15)に円筒部(18)を設け、円弧状に分割構
成された複数の永久磁石(20・・20)を上記円筒部(1
8)に沿わせて間隔を置いて配置すると共に、その一方
の円弧面(Si)を固定子(5)又は回転子(4)の周側
面に対面させて成り、さらに上記各永久磁石(20)は半
径方向に異極が存するよう径方向に着磁し、また上記固
定子(5)又は回転子(4)の周側面に対面する円弧面
(Si)においては、相隣接する永久磁石(20)の磁極が
互いに異極になるよう配置した回転電力機であって、上
記ケーシング(15)を磁性体で構成し、さらに上記円筒
面(18)に連なると共に上記永久磁石(20)の軸方向端
面を覆う上記ケーシング(15)の側面(17)には、上記
永久磁石(20)の周方向に隣合う磁極と磁極との間にお
いて、両者間の磁路抵抗を増大するための貫通孔(38)
を設けていることを特徴とする回転電力機。
1. A casing (15) of one of a rotor (4) and a stator (5) is provided with a cylindrical portion (18), and a plurality of arc-shaped permanent magnets (20 ... 20) are provided. Above cylindrical part (1
8) along with a space, and one of the circular arc surfaces (Si) faces the peripheral side surface of the stator (5) or the rotor (4). ) Is magnetized in the radial direction so that different poles exist in the radial direction, and in the arc surface (Si) facing the peripheral side surface of the stator (5) or the rotor (4), adjacent permanent magnets ( 20) is a rotary electric machine in which the magnetic poles are arranged so that the magnetic poles are different from each other, the casing (15) is made of a magnetic material, and is connected to the cylindrical surface (18) and the shaft of the permanent magnet (20). The side surface (17) of the casing (15) covering the end face in the direction is formed with a through hole for increasing the magnetic path resistance between the magnetic poles adjacent to each other in the circumferential direction of the permanent magnet (20). (38)
A rotary electric machine characterized by being provided with.
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