JPWO2018016026A1 - Motor and air conditioner - Google Patents
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Abstract
モータ10は、複数枚の軟磁性材料を積層して構成された第1部210と、第1部210を構成する軟磁性材料よりも板厚が厚く、導電性かつ非磁性の材料により構成され、負荷側の第3面21cを有する第1部材221と、反負荷側の第4面21dを有する第2部材222とを有する第2部220と、を有するステータ20のステータコア21と、ステータ20のステータコア21に磁束が流入するように回転可能に固定され、負荷側の第5面32aと反負荷側の第6面32bとを有するロータ30と、を有し、第5面32aが第3面21cよりも反負荷側に位置する位置関係及び第6面32bが第4面21dよりも負荷側に位置する位置関係の少なくとも一方を満たす。
The motor 10 includes a first part 210 formed by laminating a plurality of soft magnetic materials, and is made of a conductive and non-magnetic material that is thicker than the soft magnetic material constituting the first part 210. The stator core 21 of the stator 20 having the first member 221 having the third surface 21c on the load side and the second portion 220 having the second member 222 having the fourth surface 21d on the anti-load side, and the stator 20 The rotor 30 is rotatably fixed so that magnetic flux flows into the stator core 21 and has a load-side fifth surface 32a and an anti-load-side sixth surface 32b. The fifth surface 32a is the third surface. The positional relationship located on the anti-load side with respect to the surface 21c and the positional relationship located on the load side with respect to the fourth surface 21d satisfy the at least one of the positional relationship located on the anti-load side.
Description
本発明は、モータ及びモータを有する空気調和機に関するものである。 The present invention relates to a motor and an air conditioner having the motor.
従来、モータのステータコアは、0.2mmから0.5mmの範囲内の板厚を有する電磁鋼板などの軟磁性材料板(薄板)をロータの軸方向に複数枚積層し、積層された複数枚の軟磁性材料板をカシメ加工などで固定することによって形成される。 Conventionally, a stator core of a motor is formed by laminating a plurality of soft magnetic material plates (thin plates) such as electromagnetic steel plates having a thickness within a range of 0.2 mm to 0.5 mm in the axial direction of the rotor. It is formed by fixing a soft magnetic material plate by caulking or the like.
しかしながら、軟磁性材料板としてアモルファス材料板を採用する場合には、剛性不足により、積層された複数枚の軟磁性材料板にカシメ加工を施すことは困難である。このため、積層された複数枚の軟磁性材料板を軸方向に挟み込む固定部が必要となる。一般に、ステータコアの固定部は渦電流損失を生じやすい導電性材料で形成されているので、ロータコアから生じる磁束がステータコアの固定部に流入することで固定部に渦電流が発生し、渦電流損失によるモータの効率低下が生じる。 However, when an amorphous material plate is employed as the soft magnetic material plate, it is difficult to caulk the plurality of laminated soft magnetic material plates due to insufficient rigidity. For this reason, a fixing part is required to sandwich the plurality of laminated soft magnetic material plates in the axial direction. In general, the fixed part of the stator core is formed of a conductive material that easily causes eddy current loss. Therefore, the magnetic flux generated from the rotor core flows into the fixed part of the stator core, and eddy current is generated in the fixed part. Reduced motor efficiency.
本発明は、上記従来技術の課題を解決するためになされたものであり、渦電流損失を低減することができるモータ及びこのモータを有する空気調和機を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and an object thereof is to provide a motor capable of reducing eddy current loss and an air conditioner having this motor.
本発明の一態様に係るモータは、ステータコアと、ロータコアと、を備えたモータであって、前記ステータコアは、第1部と第2部とを有し、前記第1部は、軟磁性材料で形成された多層の板を含み、前記第2部は、前記第1部の負荷側の端面である第1面上に接し、導電性で非磁性の材料からなる第1板と、前記第1部の反負荷側の端面である第2面上に接した、導電性で非磁性の材料からなる第2板とを含み、前記第1板は、前記多層の板の内の1枚の板の第1の厚さより厚く、前記第2板は、前記第1の厚さより厚く、前記ロータコアは、前記ロータコアの負荷側の端面である第5面が前記第1板の負荷側の端面である第3面よりも反負荷側に位置する第1の条件、及び、前記ロータコアの反負荷側の端面である第6面が前記第2板の反負荷側の端面である第4面よりも負荷側に位置する第2の条件、の少なくとも一方を満たすように形成されたことを特徴とする。 A motor according to an aspect of the present invention is a motor including a stator core and a rotor core, and the stator core has a first part and a second part, and the first part is made of a soft magnetic material. A first plate made of a non-magnetic material that is electrically conductive and in contact with the first surface that is an end surface on the load side of the first portion; A second plate made of a conductive non-magnetic material in contact with a second surface which is an end surface on the side opposite to the load of the portion, wherein the first plate is one of the multilayer plates The second plate is thicker than the first thickness, and the rotor core has a fifth surface which is an end surface on the load side of the rotor core, which is an end surface on the load side of the first plate. The first condition located on the anti-load side of the third surface and the sixth surface which is the end surface on the anti-load side of the rotor core are the second plate Second condition than the fourth surface is an end of the load side located on the load side, characterized in that it is formed to satisfy at least one of.
本発明の他の態様に係るモータは、ステータコアと、ロータコアと、を備えたモータであって、前記ステータコアは、第1部と第2部とを有し、前記第1部は、軟磁性材料で形成された多層の板を含み、前記第2部は、前記第1部の負荷側の端面である第1面上に接した第1板と、前記第1部の反負荷側の端面である第2面上に接した第2板とを含み、前記第1板は、前記多層の板の内の1枚の板の第1の厚さより厚く、前記第2板は、前記第1の厚さより厚く、前記ロータコアの負荷側の端面である第5面から前記ロータコアの反負荷側の端面である第6面までの第2の厚さは、前記第2部の前記第1板の負荷側の端面である第3面から前記第2部の前記第2板の反負荷側の端面である第4面までの第3の厚さより薄いことを特徴とする。 A motor according to another aspect of the present invention is a motor including a stator core and a rotor core, wherein the stator core has a first part and a second part, and the first part is a soft magnetic material. The second part is a first plate in contact with a first surface which is an end surface on the load side of the first part, and an end surface on the anti-load side of the first part. A second plate in contact with a second surface, wherein the first plate is thicker than a first thickness of one of the multilayer plates, and the second plate is the first plate. The second thickness from the fifth surface, which is the end surface on the load side of the rotor core, to the sixth surface, which is the end surface on the non-load side of the rotor core, is greater than the thickness, and the load on the first plate of the second part It is characterized by being thinner than the third thickness from the third surface that is the side end surface to the fourth surface that is the end surface on the anti-load side of the second plate of the second part.
本発明のさらに他の態様に係る空気調和機は、送風機を備えた空気調和機であって、送風機は上述したモータを備えたことを特徴とする。 An air conditioner according to still another aspect of the present invention is an air conditioner including a blower, and the blower includes the motor described above.
本発明に係るモータ及び空気調和機によれば、渦電流損失を低減することができるという効果を得ることができる。 According to the motor and the air conditioner of the present invention, an effect that eddy current loss can be reduced can be obtained.
以下に、本発明の実施の形態に係るモータを、図を参照しながら説明する。図には、図相互の関係を理解し易くするために、xyz直交座標系が示されている。図において、x軸は、モータの回転軸に平行な軸方向の座標軸として示されている。また、図において、y軸は、モータの径方向に平行な座標軸として示されている。また、図において、z軸は、x軸及びy軸の両方に直交する座標軸として示されている。以下の説明において、モータの+x方向の側は「負荷側」であり、モータの−x方向の側は「反負荷側」である。 Hereinafter, a motor according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the figure, an xyz orthogonal coordinate system is shown for easy understanding of the relationship between the figures. In the figure, the x-axis is shown as an axial coordinate axis parallel to the rotation axis of the motor. In the figure, the y-axis is shown as a coordinate axis parallel to the radial direction of the motor. In the figure, the z-axis is shown as a coordinate axis orthogonal to both the x-axis and the y-axis. In the following description, the + x direction side of the motor is the “load side”, and the −x direction side of the motor is the “anti-load side”.
《1》実施の形態1
《1−1》構成
図1は、本発明の実施の形態1に係るモータ10の概略構造を示す縦断面図である。図1に示されるように、実施の形態1に係るモータ10は、ステータ20と、ロータ30とを備えている。ステータ20は、ステータコア21と、巻線とを有している。ロータ30は、シャフト31と、シャフト31に固定されたロータコア32とを有している。また、モータ10は、ハウジング(図示せず)を備えており、ハウジングにはステータ20が固定されており、また、ハウジングにはロータ30が軸受けを介して回転可能に支持されている。<< 1 >> Embodiment 1
<< 1-1 >> Configuration FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a schematic structure of a
ステータコア21は、第1部210と第2部220とを有している。第1部210は、軟磁性材料で形成された積層された複数枚の板(多層の軟磁性材料板)211を含む。第2部220は、第1部210の負荷側の端面である第1面21a上に備えられた第1板としての第1部材(固定部)221と、第1部210の反負荷側の端面である第2面21b上に備えられた第2板としての第2部材(固定部)222とを含む。第1部材221の厚さT221は、多層の軟磁性材料板211の内の1枚の板軟磁性材料板211の第1の厚さT211より厚い。また、第2部材222の厚さT222は、第1の厚さT211より厚い。このように、第1部材221と第2部材222とは、第1部210を軸方向(x方向)に挟み込むよう配置されている。また、第2部材222と第1部210と第1部材221とは、この順に重ねられた状態で、ボルトとナット又はカシメ加工などによって固定される。
The
ロータコア32は、ロータコア32の負荷側の端面である第5面32aが第1部材221の負荷側(+x方向の側)の端面である第3面21cよりも反負荷側(−x方向の側)に位置する第1の条件、及び、ロータコア32の反負荷側の端面である第6面32bが第2部材222の反負荷側の端面である第4面よりも負荷側に位置する第2の条件、の少なくとも一方を満たすように形成されている。図1は、第2の条件を満たす構造を示している。
The
一般に、第1部210は、渦電流損失を低減するため、電磁鋼板などの鉄(Fe)を主成分とする薄板である軟磁性材料板により構成されている。第1部210は、ナノ結晶及び非晶質の結晶構造を有する軟磁性材料により構成されてもよい。
In general, the
実施の形態1に係る第1部210は、例えば、板厚(x方向の長さ)が10μmから200μmの範囲内の所定の板厚である複数枚の軟磁性材料板211を軸方向(x方向)に積層して構成されている。図1に示されるように、実施の形態1において、第1部210は、10枚の軟磁性材料板211をx方向に積層して構成されている。また、第1部210は、ティース部分22と、コアバック部分23とを有している。
The
板厚が200μm以下の軟磁性材料板211は、剛性が不足しているため、カシメ加工などを施すことができない。このため、積層され複数枚の軟磁性材料板211をシャフト31の軸方向(x方向)に固定するためには、第1部210の軟磁性材料板211より板厚が厚く加工自由度が高い第2部220の第1部材221と第2部材222とにより、第1部210(第1部の第1面21aと第2面21bと)を軸方向の両側から挟み込むようにした上で、これらを固定する必要がある。
Since the soft
図1に示されるように、第1部210は、軸方向両側から第2部220の第1部材221と第2部材222とにより挟み込まれて固定されている。図1において、第1部210の負荷側に位置する第2部220が第1部材221であり、第1部210の反負荷側に位置する第2部220が第2部材222である。
As shown in FIG. 1, the
このように、第2部220の第1部材221と第2部材222とにより第1部210を軸方向両側から挟み込む場合には、軸方向に挟み込まれる箇所が、例えば、第1材料部210のコアバック部分23のみであると、第2部220の第1部材221と第2部材222とにより挟み込まれていない部分である第1部210のティース部分22が軸方向に広がるおそれがある。したがって、第2部220の第1部材221と第2部材222とは第1部210のコアバック部分23及びティース部分22の両方を挟み込む構造であることが望ましい。実施の形態1に係る第2材料部220の第1部材221と第2部材222とは、第1部210のコアバック部分23及びティース部分22の両方を挟み込むように構成されている。
In this way, when the
第2部220の第1部材221と第2部材222とは、第1部210を軸方向に挟み込んで、ねじ止めなどにより固定される。このため、第2部220の第1部材221と第2部材222とはねじ止めに耐えることができる程度の機械的強度を有することが望ましい。また、上記したように、第2部220の第1部材221と第2部材222とは、第1部210の軸方向の端面である第1面21aと第2面21bを全体的に(コアバック部分23及びティース部分22の両方を)抑え込む形状であることが望ましい。隣り合うティース部分22の間には巻線可能なように空隙が設けられていることから、第2部220は隣り合うティース部分22の間の空隙による凹凸に対応できるように、高い加工自由度を有する材料であることが望ましい。また、第2部220は第1部210を固定する固定部であり、低コストな材料で構成することが望ましい。
The
図1に示されるように、第1部材221の反負荷側の端面は、第1部210の負荷側の端面である第1面21aと密接し、第2部材222の負荷側の端面は、第1部210の反負荷側の端面である第2面21bと密接している。
As shown in FIG. 1, the end surface on the anti-load side of the
第2部220は、例えば、導電性かつ非磁性の材料により構成される。第2部220を構成する材料を導電性の材料としたのは、導電性の材料は、金属などに代表されるように、高い機械的強度及び高い加工自由度を有するため、第2部220に適していることによる。第2部220を構成する材料を非磁性の材料としたのは、非磁性の材料は透磁率が極めて低いため、ロータ30から第2部220に流入する磁束を低減することができ、効率低下や騒音増加を引き起こす渦電流の発生を抑制することができることによる。第2部220は、例えば、アルミニウム、銅、及びステンレスを主成分とする材料により構成することができる。第2部220の第1部材221と第2部材222との各々は、1枚の材料板により構成してもよく、また、複数の材料層が積層された積層構造を有していてもよい。
The
第2部220の第1部材221と第2部材222との各々を1枚の材料板により構成した場合、第2部220の第1部材221と第2部材222との各々の板厚は、例えば、100mm以下とすることが望ましい。第2部220が複数枚の材料板の積層構造を有している場合、各材料板の板厚は、例えば、6mm以下とすることが望ましい。第2部220における板厚を上記の値とすることにより、高精度な加工(例えば、プレス加工)を可能とすることができる。
When each of the
図1に示されるように、ロータ30のロータコア32は負荷側の端面である第5面32aと反負荷側の端面である第6面32bとを有する。また、ロータコア32は、外周面32cを有する。ロータコア32の外周面32cからは、径方向外側に向かう磁束が発生し、この磁束はステータコア21内に流入する。ロータコア32の外周面32cから発生する磁束の向きは、図1において白抜きの矢印により示されている。
As shown in FIG. 1, the
実施の形態1に係るモータ10は、ロータコア32の第5面32aがステータコア21の第2部220の第1部材221の第3面21cよりも反負荷側に位置する位置関係(第1の条件)、及び、ロータコア32の第6面32bがステータコア21の第2部220の第2部材222の第4面21dよりも負荷側に位置する位置関係(第2の条件)の少なくとも一方を満たしている。
In the
図1に示されるように、実施の形態1において、ロータコア32の反負荷側の第6面32bは、ステータコア21の第4面21dよりも負荷側、かつ、ステータコア21の第2面21bよりも反負荷側に位置している。また、ロータコア32の負荷側の第5面32aは、ステータコア21の第3面21cよりも負荷側に位置している。したがって、ステータコア21の第2部220の第2部材222とロータコア32とが軸方向に重なる部分の長さL1を、後述する比較例(図5)における長さL0よりも短くすることができる。
As shown in FIG. 1, in the first embodiment, the
図2は、実施の形態1に係るモータ10の全体の概略構造を示す縦断面図である。図2に示されるように、実施の形態1に係るモータ10のステータ20のステータコア21は、第1部210及び第2部220(第1部材221と第2部材222)を有するステータコア21にインシュレータ24が嵌め込まれ、ティース部分22にマグネットワイヤ(巻線)25を巻いて形成されるコイルを有する。
FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a schematic structure of the
インシュレータ24は、マグネットワイヤ25とステータコア21とを絶縁するために設けられた構成である。インシュレータ24は、例えば、ポリブチレンテレフタレート(PolyButylene Terephthalate:PBT)、ポリフェニレンサルファイド(Poly Phenylene Sulfide:PPS)、液晶ポリマー(Liquid Crystal Polymer:LCP)、ポリエチレンテレフタレート(PolyEthylene Terephthalate:PET)といった絶縁性の樹脂又は紙で構成される。
The
ステータコア21の外郭は、熱可塑性樹脂で形成されるモールド樹脂により取り囲まれており、中心にロータ30の挿入孔が設けられ、ロータ30は軸受34によって回転可能にハウジングに固定されている。なお、ステータ20は用途によってはモールドが使用されない場合がある。この場合には、例えば、ステータコア21を円筒状のFeが主成分であるシェルに焼き嵌めることによって固定し、ステータ20の中心にロータ30のロータコア32を回転可能に固定する構造を採用可能である。
The outer surface of the
図3(a)は、実施の形態1に係るモータ10のロータ30部分の概略構造を示す縦断面図であり、図3(b)は、図3(a)をIII−III線で切る断面構造を概略的に示す横断面図である。図3(a)及び(b)に示されるように、実施の形態1に係るモータ10のロータ30は、IPM(Interior Permanent Magnet)構造を有している。
3A is a longitudinal sectional view showing a schematic structure of the
図3(b)に示されるように、実施の形態1に係るモータ10のロータコア32は、板厚が0.2mmから0.5mmの電磁鋼板などのFeを主成分とする軟磁性材料板を複数枚積層した構造を有し、中心部に回転軸31が貫通する構造を有する。軟磁性材料の外周側には、円周方向に等間隔に磁石挿入孔が設けられており、周方向に交互に異なる複数の磁石(永久磁石)33が挿入される。
As shown in FIG. 3B, the
磁石33には、ネオジウム、鉄、及びボロンを主成分とする希土類磁石、並びにサマリウム、鉄、及び窒素を主成分とする希土類磁石、並びにフェライト磁石のうちのいずれかが用いられる。また、磁石33が軸方向に飛び出すことを防止するためにロータコア32の軸方向端面にエンドプレート35が設置され、ネジ36などの固定部材によって固定されている。
As the
《変形例》
図4は、実施の形態1の変形例に係るモータ10Aの概略構造を示す縦断面図である。図4において、図1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に示される符号と同じ符号が付される。図4に示されるように、実施の形態1の変形例において、ロータ30のロータコア32の負荷側の第5面32aは、ステータ20のステータコア21の第3面21cよりも反負荷側かつ、ステータ20のステータコア21の第1面21aよりも負荷側に位置している。また、ロータ30のロータコア32の反負荷側の第6面32bは、ステータ20のステータコア21の第4面21dよりも反負荷側に位置している。したがって、ステータコア21の第2部220の内の、第1部材221とロータ30のロータコア32とが軸方向に重なる部分の長さL2を、後述する比較例(図5)における長さL0よりも短くすることができる。<Modification>
FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing a schematic structure of a
《比較例》
図5は、比較例に係るモータ900の概略構造を示す縦断面図である。図5において、図1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に示される符号と同じ符号が付される。図5に示されるように、比較例において、ロータコア32の負荷側の端面である第5面32aは、ステータコア21の第3面21cと軸方向において同じ位置に位置している。また、ロータコア32の反負荷側の端面である第6面32bは、ステータコア21の第4面21dと軸方向において同じ位置に位置している。したがって、比較例におけるステータコア21の第1部材221及び第2部材222とロータコア32とは、軸方向において長さL0で重なっている。《Comparative example》
FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing a schematic structure of a
《1−2》効果
実施の形態1に係るモータ10,10Aは、ロータコア32の第5面32aがステータコア21の第3面21cよりも反負荷側に位置する位置関係(第1の条件)及びロータコア32の第6面32bがステータコア21の第4面21dよりも負荷側に位置する位置関係(第2の条件)の少なくとも一方を満たしている。これにより、ステータコア21の第2部220の第1部材221と第2部材222の少なくとも一方において、第2部220とロータ30とが軸方向に重なる部分の長さ(図1におけるL1又は図4におけるL2)を比較例(図5におけるL0)に比べて短くすることができる。したがって、ロータコア32からステータコア21の第2部220に流入する磁束を低減することができ、第2部220における渦電流損失を低減し、モータ10,10Aの効率低下を抑制することができる。<< 1-2 >> Effect In the
実施の形態1に係るモータ10,10Aによれば、第1部210は、板厚が10μmから200μmの範囲内の複数枚の軟磁性材料板211を軸方向に積層して構成されている。これにより、ステータコア21に発生する渦電流を抑制することができ、モータ10,10Aの効率を向上させることができる。
According to the
実施の形態1に係るモータ10,10Aによれば、第1部210は、ナノ結晶及び非晶質の結晶構造を有する軟磁性材料により構成されていてもよい。ナノ結晶及び非晶質の結晶構造を有する軟磁性材料は、微細な結晶構造を有するため、渦電流損失を低減することができる。また、ナノ結晶及び非晶質の結晶構造を有する軟磁性材料は、高透磁率及び低保磁力という優れた軟磁気特性を有するため、ロータ30のロータコア32からの磁束収束量増加及びヒステリシス損失低減という効果を奏することができる。
According to the
実施の形態1に係るモータ10,10Aによれば、第2部220は、導電性かつ非磁性の特徴を有する材料により構成されている。これにより、第2部220を高い機械的強度及び高い加工自由度を有する材料とすることができ、また、ロータ30のロータコア32から第2部220に流入する磁束を低減することができ、効率低下や騒音増加を引き起こす渦電流の発生を抑制することができる。
According to the
実施の形態1に係るモータ10,10Aによれば、第2部220は、例えば、アルミニウムを主成分とする材料により構成されることができる。アルミニウムを主成分とする材料は、非磁性の材料であり、低コストの材料であり、更に、加工自由度が高い。また、アルミニウムを主成分とする材料は電気抵抗が高いため、第2部220に磁束が流入しても渦電流損失を抑制することができる。
According to the
実施の形態1に係るモータ10,10Aによれば、モータ10,10Aは、IPM構造を有するIPMモータである。IPMモータは希土類焼結磁石が用いられることが主流であり、フェライト焼結磁石、フェライトボンド磁石、希土類ボンド磁石などが用いられるSPM(Surface Permanent Magnet)モータに比べるとロータから発生する磁束量が多い。したがって、実施の形態1をIPMモータに適用することにより、SPMモータに適用した場合と比較してより顕著に効果を発揮することができる。
According to
《2》実施の形態2
《2−1》構成
図6は、本発明の実施の形態2に係るモータ10Bの概略構造を示す縦断面図である。図6において、図1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に示される符号と同じ符号が付される。図6に示されるモータ10Bは、ロータ30のロータコア32の第5面32aがステータ20のステータコア21の第3面21cよりも反負荷側に位置する点において、図1に示されるモータ10と異なる。<< 2 >> Embodiment 2
<< 2-1 >> Configuration FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing a schematic structure of a
図6に示されるように、実施の形態2に係るモータ10Bにおいて、ロータ30のロータコア32の負荷側の端面である第5面32aは、ステータ20のステータコア21のステータコア21の第3面21cよりも反負荷側かつ、ステータ20のステータコア21の第1面21aよりも負荷側に位置している。また、ロータ30のロータコア32の反負荷側の端面である第6面32bは、ステータ20のステータコア21の第4面21dよりも負荷側かつ、ステータ20のステータコア21の第2面21bよりも反負荷側に位置している。したがって、ロータ30のロータコア32の第5面32aと第6面32bとの間の長さL5(第2の厚さ)が、ステータ20のステータコア21の第3面21cと第4面21dとの間の長さL6(第3の厚さ)よりも短い(L5<L6)。
As shown in FIG. 6, in the
これにより、ステータコア21の第2部220の内の、第1部材221とロータ30のロータコア32とが軸方向に重なる部分を長さL3とすることができ、かつ、第2部材222とロータ30のロータコア32とが軸方向に重なる部分を長さL4とすることができ、実施の形態1の比較例における長さL0と比べて低減することができる。
As a result, the portion of the
《2−2》効果
実施の形態2に係るモータ10Bによれば、実施の形態1に係るモータ10,10Aと同様の効果を得ることができる。<< 2-2 >> Effect According to the
実施の形態2に係るモータ10Bによれば、ロータ30のロータコア32の負荷側の端面である第5面32aは、ステータ20のステータコア21の第3面21cよりも反負荷側かつ、ステータ20のステータコア21の第1面21aよりも負荷側に位置している。また、ロータ30のロータコア32の反負荷側の端面である第6面32bは、ステータ20のステータコア21の第4面21dよりも負荷側かつ、ステータ20のステータコア21の第2面21bよりも反負荷側に位置している。そして、ロータ30のロータコア32の第5面32aと第6面32bとの間の長さL5が、ステータ20のステータコア21の第3面21cと第4面21dとの間の長さL6よりも短い。したがって、第1部材221と第2部材222の双方において、ロータ30のロータコア32と軸方向に重なる部分の長さを低減することができる。これにより、ロータ30のロータコア32からステータコア21の第2部220に流入する磁束を第1部材221と第2部材222の双方において低減することができ、渦電流損失を低減し、モータ10Bの効率低下を抑制することができる。
According to the
《3》実施の形態3
《3−1》構成
図7(a)は、本発明の実施の形態3に係るモータ10Cの概略構造を示す横断面図であり、図7(b)をVII−VII線で切る断面構造を示す断面図である。図7(b)は、本発明の実施の形態3に係るモータ10Cの概略構造を示す縦断面図である。図7(a)及び(b)において、図1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に示される符号と同じ符号が付される。図7(a)及び(b)に示されるモータ10Cは、ステータコア21の第2部220の形状において、図1に示されるモータ10と異なる。<< 3 >> Embodiment 3
<< 3-1 >> Configuration FIG. 7A is a transverse sectional view showing a schematic structure of a motor 10C according to Embodiment 3 of the present invention, and shows a sectional structure taken along line VII-VII in FIG. 7B. It is sectional drawing shown. FIG.7 (b) is a longitudinal cross-sectional view which shows schematic structure of the motor 10C which concerns on Embodiment 3 of this invention. 7A and 7B, the same reference numerals as those shown in FIG. 1 are given to the same or corresponding elements as those shown in FIG. A motor 10C shown in FIGS. 7A and 7B is different from the
図7(b)に示されるように、実施の形態3に係るモータ10Cの第2部220のティース部分22の軸方向の長さL7(ティース部分の厚み)は、第2部220のコアバック部分23の軸方向の長さL8(コアバック部分の厚み)より短い(L7<L8)。コアバック部分23よりティース部分22の方がロータ30のロータコア32との距離が近いことから、ロータ30のロータコア32からの磁束はコアバック部分23よりティース部分22の方に流入しやすい。そのため、ティース部分22の第2部220への磁束流入を防ぐことは、第2部220で発生する渦電流の抑制に効果的となる。
As shown in FIG. 7B, the axial length L7 (the thickness of the tooth portion) of the
《3−2》効果
実施の形態3に係るモータ10Cによれば、実施の形態1に係るモータ10,10Aと同様の効果を得ることができる。<< 3-2 >> Effect According to the motor 10C according to the third embodiment, the same effects as those of the
実施の形態3に係るモータ10Cによれば、第2部220のティース部分22の軸方向の長さL7は、第2部220のコアバック部分23の軸方向の長さL8より短い。これにより、第2部220のティース部分22に流入する磁束を低減することができ、第2部220における渦電流損失を低減し、モータ10Cの効率低下を抑制することができる。
According to the motor 10C according to the third embodiment, the axial length L7 of the
《4》実施の形態4
《4−1》構成
図8は、本発明の実施の形態4に係る空気調和機400の構成を概略的に示す図である。図8に示されるように、空気調和機400は、室外機410と、室内機420と、室外機410と室内機420との間で冷媒を循環させるための冷媒配管430とを有している。<< 4 >> Embodiment 4
<< 4-1 >> Configuration FIG. 8 is a diagram schematically showing a configuration of an
室外機410は、圧縮機411と、熱交換器412と、ファン413と、ファン413を回転させるモータ414とを有している。モータ414とファン413とは、熱交換器412に空気を流すための送風機を構成している。室内機420は、熱交換器421と、ファン422と、ファン422を回転させるモータ423とを有している。モータ414とファン413とは、熱交換器421に空気を流すための送風機を構成している。
The
実施の形態4に係る空気調和機400においては、モータ414及びモータ423の内の少なくとも一方を、実施の形態1から実施の形態3に係るモータ10,10A,10B,10Cで構成している。実施の形態4に係る空気調和機400においては、室内機420から冷たい空気を送風する冷房運転と室内機420から暖かい空気を送風する暖房運転のいずれかを選択的に行うことができる。モータ414及びモータ423の内の少なくとも一方として、実施の形態1から実施の形態3に係るモータ10,10A,10B,10Cを採用している点以外について、実施の形態4に係る空気調和機400は、従来の空気調整機と同じである。
In the
《4−2》効果
実施の形態4に係る空気調和機400によれば、実施の形態1から実施の形態3に記載されたモータ10,10A,10B,10Cによって得られる効果に加えて、空気調和機400の効率向上、騒音低下の効果を得ることができる。<< 4-2 >> Effect According to the
《5》変形例
以上、本発明に係るモータ及び空気調和機を実施の形態1から実施の形態4により説明したが、本発明の範囲内において、各実施の形態を組み合わせたり、各実施の形態を適宜変形したりすることが可能である。<< 5 >> Modifications As described above, the motor and the air conditioner according to the present invention have been described according to the first to fourth embodiments. However, within the scope of the present invention, the embodiments may be combined, or the embodiments may be combined. Can be appropriately modified.
上記実施の形態1から実施の形態4に係るモータ10,10A,10B,10C及び空気調和機400によれば、ロータが径方向中心にあり、ステータが径方向外側に位置するインナーロータ型モータについて本発明を適用した例を説明したが、ステータが径方向中心にあり、ロータが径方向外側に位置するアウターロータ型モータにおいても適用することができる。
According to
上記実施の形態1から実施の形態4に係るモータ10,10A,10B,10C及び空気調和機400によれば、本発明を図3に示すようなIPM構造を有するロータ30のロータコア32について適用した例を説明したが、ロータは図9に示すように、SPM構造を有するものとしてもよい。図9は、SPM構造を有するモータの概略構造を示す縦断面図である。図9において、図2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2に示される符号と同じ符号が付される。図9に示されるように、SPM構造を有するモータ500は、円筒状の樹脂鉄心又はフェライトボンド磁石をヨーク502として用い、ロータの外周面に、ネオジウム、鉄、及びボロンを主成分とする希土類ボンド磁石や、サマリウム、鉄、及び窒素を主成分とする希土類ボンド磁石、フェライトボンド磁石のうちのいずれかの磁石503がヨーク502に一体成型されている。
According to the
10,10A,10B,10C モータ、 20 ステータ、 21 ステータコア、 21a 第1面、 21b 第2面、 21c 第3面、 21d 第4面、 22 ティース部分、 23 コアバック部分、 24 インシュレータ、 25 マグネットワイヤ(巻線)、 30 ロータ、 31 回転軸(シャフト)、 32 ロータコア(ヨーク部)、 32a 第5面、 32b 第6面、 33 磁石、 34 軸受、 35 エンドプレート、 36 ネジ、 210 第1部、 211 軟磁性材料板、 220 第2部、 221 第1部材、 222 第2部材、 32c 外周面、 400 空気調和機、 410 室外機、 411 圧縮機、 412 熱交換器、 413 ファン、 414 モータ、 420 室内機、 423 モータ、 430 冷媒配管、 500 モータ、 502 ヨーク、 503 磁石、 900 モータ。
10, 10A, 10B, 10C Motor, 20 stator, 21 stator core, 21a 1st surface, 21b 2nd surface, 21c 3rd surface, 21d 4th surface, 22 teeth portion, 23 core back portion, 24 insulator, 25 magnet wire (Winding), 30 rotor, 31 rotating shaft (shaft), 32 rotor core (yoke part), 32a fifth surface, 32b sixth surface, 33 magnet, 34 bearing, 35 end plate, 36 screw, 210 first part, 211 soft magnetic material plate, 220 second part, 221 first member, 222 second member, 32c outer peripheral surface, 400 air conditioner, 410 outdoor unit, 411 compressor, 412 heat exchanger, 413 fan, 414 motor, 420 Indoor unit, 423 motor, 430 cold Pipe, 500 motor, 502
本発明の一態様に係るモータは、ステータコアと、ロータコアと、を備えたモータであって、前記ステータコアは、第1部と第2部とを有し、前記第1部は、軟磁性材料で形成された多層の板を含み、前記第2部は、前記第1部の負荷側の端面である第1面上に接し、導電性で非磁性の材料からなる第1板と、前記第1部の反負荷側の端面である第2面上に接した、導電性で非磁性の材料からなる第2板とを含み、前記第1板は、前記多層の板の内の1枚の板の第1の厚さより厚く、前記第2板は、前記第1の厚さより厚く、前記ロータコアは、前記ロータコアの負荷側の端面である第5面が前記第1板の負荷側の端面である第3面よりも反負荷側に位置する第1の条件、及び、前記ロータコアの反負荷側の端面である第6面が前記第2板の反負荷側の端面である第4面よりも負荷側に位置する第2の条件を満たすように形成され、前記第5面が前記第1面よりも負荷側に位置し、前記第6面が前記第2面よりも反負荷側に位置するものである。 A motor according to an aspect of the present invention is a motor including a stator core and a rotor core, and the stator core has a first part and a second part, and the first part is made of a soft magnetic material. A first plate made of a non-magnetic material that is electrically conductive and in contact with the first surface that is an end surface on the load side of the first portion; A second plate made of a conductive non-magnetic material in contact with a second surface which is an end surface on the side opposite to the load of the portion, wherein the first plate is one of the multilayer plates The second plate is thicker than the first thickness, and the rotor core has a fifth surface which is an end surface on the load side of the rotor core, which is an end surface on the load side of the first plate. The first condition located on the anti-load side of the third surface and the sixth surface which is the end surface on the anti-load side of the rotor core are the second plate Than the fourth surface is an end of the load side are formed so as to satisfy the second condition positioned on the load side, the fifth surface is located on the load side of the first surface, the sixth surface Is located on the anti-load side of the second surface .
本発明の他の態様に係るモータは、ステータコアと、ロータコアと、を備えたモータであって、前記ステータコアは、第1部と第2部とを有し、前記第1部は、軟磁性材料で形成された多層の板を含み、前記第2部は、前記第1部の負荷側の端面である第1面上に接した第1板と、前記第1部の反負荷側の端面である第2面上に接した第2板とを含み、
前記第1板は、前記多層の板の内の1枚の板の第1の厚さより厚く、前記第2板は、前記第1の厚さより厚く、前記ロータコアの負荷側の端面である第5面から前記ロータコアの反負荷側の端面である第6面までの第2の厚さは、前記第2部の前記第1板の負荷側の端面である第3面から前記第2部の前記第2板の反負荷側の端面である第4面までの第3の厚さより薄く、前記第5面が前記第1面よりも負荷側に位置し、前記第6面が前記第2面よりも反負荷側に位置するものである。
A motor according to another aspect of the present invention is a motor including a stator core and a rotor core, wherein the stator core has a first part and a second part, and the first part is a soft magnetic material. The second part is a first plate in contact with a first surface which is an end surface on the load side of the first part, and an end surface on the anti-load side of the first part. A second plate in contact with a second surface,
The first plate is thicker than a first thickness of one of the multilayer plates, and the second plate is thicker than the first thickness, and is a load-side end surface of the rotor core. The second thickness from the surface to the sixth surface which is the end surface on the opposite side of the rotor core is from the third surface which is the end surface on the load side of the first plate of the second portion to the second portion. The second plate is thinner than the third thickness up to the fourth surface which is the end surface on the opposite side of the second plate, the fifth surface is positioned on the load side of the first surface, and the sixth surface is more than the second surface. Is also located on the anti-load side .
Claims (15)
ロータコアと、
を備えたモータであって、
前記ステータコアは、第1部と第2部とを有し、
前記第1部は、軟磁性材料で形成された多層の板を含み、
前記第2部は、前記第1部の負荷側の端面である第1面上に接し、導電性で非磁性の材料からなる第1板と、前記第1部の反負荷側の端面である第2面上に接した、導電性で非磁性の材料からなる第2板とを含み、
前記第1板は、前記多層の板の内の1枚の板の第1の厚さより厚く、前記第2板は、前記第1の厚さより厚く、
前記ロータコアは、前記ロータコアの負荷側の端面である第5面が前記第1板の負荷側の端面である第3面よりも反負荷側に位置する第1の条件、及び、前記ロータコアの反負荷側の端面である第6面が前記第2板の反負荷側の端面である第4面よりも負荷側に位置する第2の条件、の少なくとも一方を満たすように形成されたモータ。A stator core;
Rotor core,
A motor equipped with
The stator core has a first part and a second part,
The first part includes a multilayer plate formed of a soft magnetic material,
The second part is a first plate made of a conductive, non-magnetic material in contact with the first surface which is an end surface on the load side of the first part, and an end surface on the anti-load side of the first part. A second plate made of a conductive non-magnetic material in contact with the second surface,
The first plate is thicker than a first thickness of one of the multilayer plates, and the second plate is thicker than the first thickness,
The rotor core includes a first condition in which a fifth surface, which is an end surface on the load side of the rotor core, is located on a more anti-load side than a third surface, which is an end surface on the load side, of the first plate; A motor formed so that a sixth surface that is an end surface on the load side satisfies at least one of a second condition that is located on the load side with respect to a fourth surface that is an end surface on the anti-load side of the second plate.
ロータコアと、
を備えたモータであって、
前記ステータコアは、第1部と第2部とを有し、
前記第1部は、軟磁性材料で形成された多層の板を含み、
前記第2部は、前記第1部の負荷側の端面である第1面上に接した第1板と、前記第1部の反負荷側の端面である第2面上に接した第2板とを含み、
前記第1板は、前記多層の板の内の1枚の板の第1の厚さより厚く、前記第2板は、前記第1の厚さより厚く、
前記ロータコアの負荷側の端面である第5面から前記ロータコアの反負荷側の端面である第6面までの第2の厚さは、前記第2部の前記第1板の負荷側の端面である第3面から前記第2部の前記第2板の反負荷側の端面である第4面までの第3の厚さより薄いモータ。A stator core;
Rotor core,
A motor equipped with
The stator core has a first part and a second part,
The first part includes a multilayer plate formed of a soft magnetic material,
The second part includes a first plate in contact with a first surface which is an end surface on the load side of the first part, and a second plate in contact with a second surface which is an end surface on the anti-load side of the first part. Board and
The first plate is thicker than a first thickness of one of the multilayer plates, and the second plate is thicker than the first thickness,
The second thickness from the fifth surface, which is the end surface on the load side of the rotor core, to the sixth surface, which is the end surface on the opposite side of the rotor core, is the end surface on the load side of the first plate of the second part. A motor thinner than a third thickness from a third surface to a fourth surface which is an end surface on the side opposite to the load of the second plate of the second part.
前記第2板のコアバック部分における軸方向の厚さは、前記第2板のティース部分における軸方向の厚さより厚い、
請求項1から8のいずれか1項に記載のモータ。The axial thickness of the core back portion of the first plate is thicker than the axial thickness of the teeth portion of the first plate,
The axial thickness of the core back portion of the second plate is thicker than the axial thickness of the teeth portion of the second plate.
The motor according to claim 1.
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