JPH0937504A

JPH0937504A - 電気モータ

Info

Publication number: JPH0937504A
Application number: JP18365695A
Authority: JP
Inventors: Shigeo Takahashi; 茂雄高橋; Minoru Mitsuoka; 實蜜岡
Original assignee: Yamaha Living Tech Co Ltd
Current assignee: Yamaha Living Tech Co Ltd
Priority date: 1995-07-20
Filing date: 1995-07-20
Publication date: 1997-02-07

Abstract

(57)【要約】【課題】耐湿性及び耐水性を向上させる。【解決手段】円周状に複数配設され当該円周の軸線と
平行な向きに磁界Ｈ１を発生する電機子巻線１２を有す
る固定子１４と、固定子１４の電機子巻線１２から発生
した磁界Ｈ１によって回転力が付与される永久磁石１６
を円周状に複数備えた回転子１８とを備える。回転子１
８と固定子１４との間は磁界Ｈ１を透過させるプラスチ
ック等からなる蓋２０１によって仕切られており、この
蓋２０１で容器本体２０２が密閉される。この容器本体
２０２内に固定子１４等が密閉状態で収容される一方、
回転子１８は容器本体の外側に配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電磁気的な力によ
り回転する電気モータに関し、更に詳しくは、耐湿性，
耐水性等に優れた電気モータに関する。

【０００２】

【従来の技術】図５には従来の電気モータの概略断面図
でが示されている。この図において、電気モータ８０
は、円周状に複数配設され当該円周の軸線と垂直な向き
に磁界Ｈ２を発生させる電機子巻線８２を備えた固定子
８４と、この固定子８４の電機子巻線８２から発生した
磁界Ｈ２によって回転力が付与される永久磁石８６を円
周状に複数配置してなる回転子８８と、この回転子８８
の回転中心に固定された回転軸９０と、前記固定子８
４，回転子８８及び回転軸９０を収容する筐体９２とを
備えて構成されている。

【０００３】前記固定子８４は筺体９２に固定されてお
り、この固定子８４は電機子巻線８２と、電機子巻線８
２が巻回される鉄心９４とにより構成されている。ま
た、回転子８８は、永久磁石８６と、永久磁石８６を固
定した円柱体９６とにより構成され、前記筐体９２に対
して回転軸９０を介して自由に回転可能に設けられてい
る。回転軸９０は、筐体９２の内部から外部へ向けて貫
通しており、先端部９０ａに、例えば、ファンＦ等が取
り付けできるようになっている。回転軸９０と筐体９２
とが接する部分には、軸受１００，１００が設けられて
いる。また、電機子巻線８２への通電を制御する制御回
路としてのプリント配線板１０２も、筐体９２内に収容
されている。プリント配線板１０２には、ＩＣ１０４，
コンデンサ１０６，抵抗器１０８，トランジスタ１１０
等の電子部品が実装されており、商用電源からの電源コ
ード１１２及び電機子巻線８２への配線１１４が接続さ
れている。

【０００４】電源コード１１２から供給される電力は、
プリント配線板１０２及び配線１１４を介して、電機子
巻線８２から回転する磁界Ｈ２を発生させる。この磁界
Ｈ２は、永久磁石８６に対して反発力又は吸引力からな
る回転力を付与し、これにより回転子８８及び回転軸９
０が回転可能となり、当該回転軸９０の回転でファンＦ
等を駆動できるようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記構成における電気
モータ８０では、回転軸９０を筐体９２に貫通させるた
めの貫通孔Ａが必須の構成要素となり、貫通孔Ａには、
通常、軸受１００が設けられることとなる。ところが、
軸受１００は、回転する物を支えるという機能上、防水
構造にすることが本質的に困難である。すなわち、防水
性を高めようとすれば回転軸９０の摩擦力が大きくなる
一方、回転軸９０の摩擦力を小さくしようとすれば防水
性が損なわれることになるためである。

【０００６】換言すれば、貫通孔Ａは密閉性が不十分で
あるということになる。そのため、筐体９２の内外の温
度差に基づく、いわゆる呼吸作用と呼ばれる現象によ
り、湿気を含んだ空気が筐体９２外から貫通孔Ａを介し
て筐体９２内に入ることが不可避となる。その結果、電
機子巻線８２やプリント配線板１０２に対して、電気的
な悪影響や材質的な劣化を招く虞を招来する。

【０００７】このように、従来の電気モータ８０は、耐
湿性及び耐水性に問題があり、適用領域が制限されると
いう不都合があった。

【０００８】

【発明の目的】そこで、本発明の目的は、耐湿性及び耐
水性を容易に確保して広範囲に利用することができる電
気モータを提供することにある。

【０００９】また、本発明の他の目的は、小型化等を通
じた軽量化を実現できる電気モータを提供することにあ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記耐湿性及び耐水性を
確保するため、本発明に係る電気モータは、円周状に複
数配設され当該円周の軸線と平行な向きに磁界を発生す
る電機子巻線を有する固定子と、この電機子巻線から発
生した磁界によって回転力が付与される永久磁石を円周
状に複数備えた回転子と、この回転子と前記固定子との
間が磁界を透過させる材質からなるとともに当該固定子
を密閉状態に収容する密閉筐体と、この密閉筐体の外に
設けられるとともに前記回転子の回転中心に固定された
回転軸とを備える、という構成を採っている。

【００１１】また、本発明に係る電気モータは、前記回
転子に代えて、前記固定子の電機子巻線から発生した磁
界によって回転力を付与される導体円板からなる回転子
を備える、という構成も採用され、これにより小型化を
通じた軽量化を達成しようとしたものである。

【００１２】なお、前記回転軸の軸受は、前記密閉筐体
の外面に設けてこれに支持させる構成の他、密閉筐体の
外面側に回転子用筺体を設け、この回転子用筺体内に前
記回転子と回転軸が収容される構成が好ましくは採用さ
れる。

【００１３】また、前記電気モータは、密閉筐体の内部
に、電機子巻線の通電を制御する制御回路としてのプリ
ント配線板が設けられ、このプリント配線板も、前述の
耐湿性及び防水性によって有効に保護されることとな
る。

【００１４】前記構成における固定子と回転子は、互い
に平行で向き合った平面状となっている。これにより、
回転軸を回転子側にのみ設け、固定子と回転子との間に
例えば平板を介挿させるだけで、固定子と回転子とを容
易かつ完全に分離できる。従って、固定子だけを密閉状
態で収容する密閉筐体が容易に得られる。

【００１５】一方、電機子巻線から発生した磁界は、密
閉筐体を透過して、永久磁石に対して反発力又は吸引力
からなる回転力を付与する。これにより回転子及び回転
軸が回転する。回転軸が回転することによって、例えば
ファン等が作動する。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。なお、以下の説明において、
従来構造として示した図５と同一部分は必要に応じて同
一符号を付すものとし、説明を省略若しくは簡略にす
る。

【００１７】図１には本発明に係る電気モータの第１の
形態に係る概略断面図が示されている。この図におい
て、本実施例の電気モータ１０は、円周状に複数配設さ
れ当該円周の軸線と平行な向きに磁界Ｈ１を発生する電
機子巻線１２を備えた固定子１４と、この固定子１４の
電機子巻線１２から発生した磁界Ｈ１によって回転力が
付与される永久磁石１６を円周状に複数備えた回転子１
８と、当該回転子１８と固定子１４との間が磁界Ｈ１を
透過させる材質からなるとともに固定子１４を密閉状態
に収容する密閉筐体２０と、密閉筐体２０の外側に設け
られるとともに回転子１８の回転中心に固定された回転
軸２２とを備えて構成されている。

【００１８】前記固定子１４は、電機子巻線１２と、電
機子巻線１２によって巻回された鉄心２４とから構成さ
れ、密閉筐体２０に固定されている。回転子１８は、前
記永久磁石１６を固定した円板２６を備えて構成され、
筐体２０に非接触で回転軸２２と共に回転可能となって
いる。回転軸２２の先端部２２ａには、例えば、ファン
Ｆ等が取り付けられる。このファンＦは、固定子１４と
回転子１８との位置を合わせた状態で、図示しない部分
に回転自在に固定されるようになっている。

【００１９】密閉筐体２０は蓋２０１と容器本体２０２
とにより構成されている。蓋２０１は、磁界Ｈ１を透過
させる材質、例えば合成樹脂，セラミックス等の非磁性
体かつ非導電体を用いて平板状に形成されている。容器
本体２０２は一端側が開放型となる形状を備えており、
この容器本体２０２は、例えば鉄，ニッケル等を主体と
する合金からなり、磁気シールドも兼ねることが可能と
なっている。蓋２０１と容器本体２０２とは、例えば、
溶着，接着，螺着等の方法によって接合した後、接合部
にシーリング剤を充填すること等により完全に密閉され
ている。また、密閉筐体２０には、電機子巻線１２への
通電を制御する制御回路としてのプリント配線板１０２
が収容されている。なお、このプリント配線板１０２に
接続される電源コード１１２は、容器本体２０２の底部
を貫通する構成であるが、当該部分は所定のシーリング
剤等を用いて密閉構造とされる。

【００２０】次に、第１の形態における電気モータ１０
の作用について説明する。

【００２１】前述のように、電機子巻線１２は平面的に
複数配設され、永久磁石１６も平面的に複数配設されて
いる。従って、固定子１４と回転子１８とは、互いに平
行で向き合った平面状となっている。これにより、回転
軸２２を回転子１８側にのみ設け、固定子１４と回転子
１８との間に平板状の蓋２０１を介挿させるだけで、固
定子１４と回転子１８とを容易かつ完全に分離できる。
そのため、固定子１４を密閉状態で収容する密閉筐体２
０が容易に得られる。

【００２２】水分，湿気を含んだ空気等は、当然のこと
ながら、密閉筐体２０内へは全く入らない。従って、電
機子巻線１２やプリント配線板１０２に対して、電気的
な悪影響を招く虞は全くない。一方、回転子１８及び回
転軸２２は、もとより電気的な部分がない構成であるた
め、密閉筐体２０の外にあっても水分等の影響を受ける
ことはない。このように、電気モータ１０は、耐湿性及
び耐水性に優れるため、例えば浴室の換気扇用として良
好に用いることが可能となる。

【００２３】電源コード１１２から供給された電力は、
プリント配線板１０２及び配線１１４を介して、電機子
巻線１２から回転する磁界Ｈ１を発生させることとな
る。この磁界Ｈ１は、永久磁石１６に対して反発力又は
吸引力からなる回転力を付与し、これにより回転子１８
及び回転軸２２が回転し、ひいてはファンＦ等を回転駆
動させることが可能となる。また、電気モータ１０は、
プリント配線板１０２によって電機子巻線１２への通電
を制御することにより、直流ブラシレスモータとして動
作する。

【００２４】次に本発明に係る電気モータの前記以外の
形態を説明する。なお、以下の説明において、前記第１
の形態と同一部分については必要に応じて同一符号を用
いるものとし、重複説明を回避する。

【００２５】図２は第２の形態の要部断面図を示したも
のであり、回転子のみが第１の形態の電気モータと異な
るものである。従って、図２では、電気モータの回転子
のみを示している。従って、図２に記載されていない部
分は図１を参照しながら説明する。

【００２６】第２の形態の電気モータは、固定子１４の
電機子巻線１２から発生した磁界Ｈ１によって回転力が
付与される導体円板２８からなる回転子を備えている。
そして、この導体円板２８の回転中心に回転軸２２が固
定されている。この際、導体円板２８の材質は、軽量で
導電率の大きいアルミニウム等が好ましい。

【００２７】この第２の形態の電気モータは、いわゆる
「アラゴの円板」の原理によって動作する。すなわち、
右手フレーミングの法則により、回転する磁界Ｈ１に基
づく渦電流が導体円板２８に流れると、左手フレーミン
グの法則により、この渦電流に基づく力が導体円板２８
に加わることとなり、これによって、導体円板２８が回
転するものである。

【００２８】この第２の形態によれば、第１の形態に比
べて部品点数が低減することとなって構造が簡単になる
とともに、小型化及び薄形化を通じて軽量化を実現でき
るという別途の効果を付加することができる。

【００２９】図３には第３の形態の概略断面図が示され
ている。この図において、電気モータ１０は、密閉筐体
２２の外面に回転軸２２の軸受３０と、回転子１８及び
回転軸２２を収容する回転子用筐体３１とが設けられて
いる。

【００３０】密閉筐体２０は、蓋２０１と容器本体２０
２とから構成され、第１の形態と同様に完全に密閉され
ている。蓋２０１の中心には、皿状の軸受支持部材４０
を介して前記軸受３０が設けられている。蓋２０１と軸
受支持部材４０との接合部も、必要に応じてシーリング
剤等を充填すること等により密閉性が保たれる。

【００３１】回転軸２２は、回転子用筐体３１及び円板
２６を貫通しており、回転軸２２と回転子用筐体３１と
の接触部分には軸受４１が設けられている。回転子用筐
体３１には密閉性が不要である。

【００３２】この第３の形態による電気モータ１０によ
れば、回転軸２２の基端部２２ｂが軸受３０によって回
転自在に固定されているので、回転軸２２の回転がより
安定化する。また、回転子用筐体３１によって固定子１
４と回転子１８との中心軸線位置合わせが済んでいるの
で、回転軸２２の先端部２２ａにファンＦ等を取り付け
るだけでファンＦ等を駆動できる。従って、利便性に優
れるとともに、従来の電気モータと簡単に置き換えるこ
とが可能となる。

【００３３】図４には、本発明に係る電気モータの第４
の形態が示されている。なお、以下の説明において、図
３と同一部分は同一符合を用いるものとし、説明を省略
若しくは簡略にする。

【００３４】第４の形態の電気モータ５０は、密閉筺体
２０の外面に、軸受３０を介して回転軸５２及び回転子
５４が設けられている。そして、電気モータ５０は、回
転軸５２及び回転子５４を収容するポンプ筺体５６とと
もに、うず巻ポンプ５８として動作する。回転子５４
は、永久磁石１６と、当該永久磁石１６を固定するとと
もにフィン６０ａを備えた円板状のインペラ６０とから
構成されている。回転軸５２の先端には、ボルト部５２
ａが設けられている。ボルト部５２ａには、回転軸５２
にインペラ６０を固定するための袋ナット６２が締め付
けられている。ここで、袋ナット６２とインペラ６０と
の間には、スラスト受け６４が介装されている。

【００３５】ポンプ筺体５６は、回転軸５２の軸線方向
に設けられた入水管５６１と、回転軸５２の軸線と直角
する方向に設けられた出水管５６２とを備え、蓋部２０
１とともにポンプ室５６３を形成する。

【００３６】前記電気モータ５０によりインペラ６０が
回転すると、ポンプ室５６３内において回転軸５２の中
心から周囲へ向かう遠心力が生じることとなる。この遠
心力により、図示しない水は、入水管５６１から矢印Ｗ
１の方向にポンプ室５６３内に導入されるとともに、ポ
ンプ室５６３から出水管５６２を通って矢印Ｗ２の方向
に排出される。

【００３７】前記うず巻ポンプ５８は、電気モータ５０
によって構成したので、従来のうず巻ポンプに比べて、
次のような利点を有する。すなわち、電気的な部分と、
電気的な部分のない機械的な部分とが完全に分離してい
ることから、電気的な部分を密閉筺体内に簡単に収容で
き、これにより、耐湿性及び耐水性を容易且つ飛躍的に
向上させることができる。その結果、従来電気的な部分
と機械的な部分との接合部に必要であったメカニカルシ
ール等の部品が不要となるので、構造を簡略化できるこ
とになる。また、メカニカルシールは耐久性の向上に限
界があったが、メカニカルシールを不要としたことによ
り、うず巻ポンプの寿命を延ばすことも可能となる。

【００３８】

【発明の効果】本発明は以上のように構成され、かつ、
作用するので、これによれば電気的な部分を有する固定
子と、電気的な部分のない回転子及び回転軸とを分離し
たことにより、固定子を密閉筐体内に簡単に収容できる
ため、耐湿性及び耐水性を容易かつ確実に実現できると
いう効果を得る。

【００３９】また、請求項２記載の電気モータによれ
ば、導体円板のみから回転子を構成したことにより、部
品点数を削減できるとともに、これによる小型化及び薄
形化を図ることができる。

【００４０】更に、請求項３記載の電気モータによれ
ば、密閉筐体の外面に回転軸の軸受を設けたことによ
り、回転軸の基端部が軸受によって固定されるので、回
転軸の回転をより安定化できるという格別の効果を得
る。

【００４１】また、請求項４記載の電気モータによれ
ば、密閉筐体の外面に回転子及び回転軸を収容する回転
子用筐体を設けたことにより、回転軸にファン等を取り
付ける際に固定子と回転子との位置合わせを不要にでき
る。従って、利便性を向上できるとともに、従来の電気
モータと簡単に置き換えることができる。

【００４２】加えて、請求項５記載の電気モータによれ
ば、密閉筐体の内部にプリント配線板を収容するように
したので、制御回路を内蔵した直流ブラシレスモータ等
に好適に用いることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電気モータの第１実施例を示す
断面図である。

【図２】本発明に係る電気モータの第２実施例を示す
部分断面図である。

【図３】本発明に係る電気モータの第３実施例を示す
断面図である。

【図４】本発明に係る電気モータの第４実施例を示す
断面図である。

【図５】従来の電気モータを示す断面図である。

【符号の説明】

１０・・・電気モータ、１２・・・電機子巻線、１４・
・・固定子、１６・・・永久磁石、１８・・・回転子、
２０・・・密閉筐体、２２・・・回転軸、２８・・・回
転子としての導体円板、３１・・・回転子用筐体、Ｈ１
・・・磁界

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】円周状に複数配設され当該円周の軸線と
平行な向きに磁界を発生する電機子巻線を有する固定子
と、前記電機子巻線から発生した磁界によって回転力が
付与される永久磁石を複数備えた回転子と、この回転子
と前記固定子との間が磁界を透過させる材質からなると
ともに当該固定子を密閉状態に収容する密閉筐体と、こ
の密閉筐体の外側に設けられるとともに前記回転子の回
転中心に固定された回転軸とを備えたことを特徴とする
電気モータ。
【請求項２】前記回転子に代えて、前記固定子の電機
子巻線から発生した磁界によって回転力を付与される導
体円板からなる回転子を備えたことを特徴とする請求項
１記載の電気モータ。
【請求項３】前記密閉筐体の外面に、前記回転軸の軸
受が設けられたことを特徴とする請求項１又は２記載の
電気モータ。
【請求項４】前記密閉筐体の外面側に回転子用筺体が
設けられ、この回転子用筺体内に前記回転子と回転軸が
収容されることを特徴とする請求項１，２又は３記載の
電気モータ。
【請求項５】前記密閉筐体の内部に、電機子巻線の通
電を制御する制御回路としてのプリント配線板が設けら
れたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記
載の電気モータ。