JPWO2020129210A1 - 回転子、電動機、送風機、空気調和装置および回転子の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
<電動機1の構成>
図1は、本発明の実施の形態1における電動機1を示す縦断面図である。電動機1は、例えば空気調和装置の送風機に用いられ、インバータで駆動されるブラシレスDCモータである。また、電動機1は、回転子2にマグネット25が埋め込まれたIPM(Interior Permanent Magnet)モータである。
モールド固定子50は、上記の通り、固定子5とモールド樹脂部55とを有する。固定子5は、回転子2を径方向外側から囲んでいる。固定子5は、固定子コア51と、固定子コア51に設けられた絶縁部(インシュレータ)52と、絶縁部52を介して固定子コア51に巻き付けられたコイル(巻線)53とを有する。
図3は、回転子2を示す縦断面図である。図4は、回転子2の一部を拡大して示す縦断面図である。図5は、図3に示した線分5−5における矢視方向の断面図である。
次に、回転子2のシャフト11への磁束漏れを抑制するための構成について説明する。上記の通り、回転子2のシャフト11は非磁性体で構成されており、より具体的には、ステンレス鋼、樹脂、またはセラミックスで構成されている。
次に、回転子2の製造方法について説明する。回転子2は、シャフト11と回転子コア20とを樹脂で一体成形することによって製造される。この例では、シャフト11および回転子コア20と共に、センサマグネット4も樹脂で一体成形する。シャフト11は、ステンレス鋼、樹脂またはセラミックスで構成されるが、いずれの場合も製造工程は同じである。
以上説明したように、実施の形態1の第1の構成例のコンシクエントポール型の回転子2は、ステンレス鋼で構成されたシャフト11Aと、シャフト11Aを囲む環状の回転子コア20と、これらの間に設けられた離間部3を有する。また、シャフト11Aの半径R1と、シャフト11Aの中心軸線C1から回転子コア20の外周20aまでの最長距離R2との間に、R1/R2≧0.20が成立する。
図15は、実施の形態1の第1の変形例の回転子2Aを示す断面図であり、図3に示した線分5−5における矢視方向の断面図に相当する。この変形例の回転子2Aは、シャフト11と回転子コア20との間の離間部30がリブ32(図5)を有さない点で、実施の形態1の回転子2と異なる。
図16は、実施の形態1の第2の変形例の回転子2Bを示す断面図であり、図3に示した線分5−5における矢視方向の断面図に相当する。この変形例の回転子2Bは、回転子コア20のコア穴27の形状が、実施の形態1のコア穴26および第1の変形例のコア穴26と異なる。
次に、上述した実施の形態1またはその変形例の電動機を適用した空気調和装置について説明する。図18(A)は、実施の形態1の電動機1を適用した空気調和装置500の構成を示す図である。空気調和装置500は、室外機501と、室内機502と、これらを接続する冷媒配管503とを備える。
Claims (20)
- ステンレス鋼で構成されたシャフトと、
前記シャフトを、前記シャフトの中心軸線を中心とする径方向の外側から囲む環状の回転子コアと、
前記回転子コアに取り付けられたマグネットと、
前記シャフトと前記回転子コアとの間に設けられ、電気絶縁性を有する離間部と
を備え、
前記マグネットが第1の磁極を構成し、前記回転子コアの一部が第2の磁極を構成し、
前記回転子コアは、前記シャフトに対向する内周と、その反対側の外周とを有し、
前記シャフトの半径R1と、前記中心軸線から前記回転子コアの前記外周までの最長距離R2との間に、R1/R2≧0.20が成立する
回転子。 - 樹脂で構成されたシャフトと、
前記シャフトを、前記シャフトの中心軸線を中心とする径方向の外側から囲む環状の回転子コアと、
前記回転子コアに取り付けられたマグネットと、
前記シャフトと前記回転子コアとの間に設けられ、電気絶縁性を有する離間部と
を備え、
前記マグネットが第1の磁極を構成し、前記回転子コアの一部が第2の磁極を構成し、
前記回転子コアは、前記シャフトに対向する内周と、その反対側の外周とを有し、
前記シャフトの半径R1と、前記中心軸線から前記回転子コアの前記外周までの最長距離R2との間に、R1/R2≧0.49が成立する
回転子。 - セラミックスで構成されたシャフトと、
前記シャフトを、前記シャフトの中心軸線を中心とする径方向の外側から囲む環状の回転子コアと、
前記回転子コアに取り付けられたマグネットと、
前記シャフトと前記回転子コアとの間に設けられ、電気絶縁性を有する離間部と
を備え、
前記マグネットが第1の磁極を構成し、前記回転子コアの一部が第2の磁極を構成し、
前記回転子コアは、前記シャフトに対向する内周と、その反対側の外周とを有し、
前記シャフトの半径R1と、前記中心軸線から前記回転子コアの前記外周までの最長距離R2との間に、R1/R2≧0.40が成立する
回転子。 - R1/R2≦0.62が成立する
請求項1から3までの何れか1項に記載の回転子。 - R1/R2≦0.70が成立する
請求項1から4までの何れか1項に記載の回転子。 - 前記離間部は、前記シャフトの外周に接する内環部と、前記回転子コアの内周に接する外環部と、前記内環部と前記外環部とを連結するリブとを有する
請求項1から5までの何れか1項に記載の回転子。 - 前記離間部は、樹脂で構成される
請求項1から6までの何れか1項に記載の回転子。 - 前記回転子コアは、前記中心軸線の方向における端面に、コア穴を有する
請求項1から7までの何れか1項に記載の回転子。 - 前記コア穴は、前記中心軸線を中心とする周方向における前記第1の磁極または前記第2の磁極の中心部に対し、前記径方向の内側に形成されている
請求項8に記載の回転子。 - 前記コア穴は、円形状を有する
請求項9に記載の回転子。 - 前記コア穴は、前記周方向における前記第1の磁極または前記第2の磁極の中心部に対向する対向部を有し、前記対向部から前記径方向の内側に向かって前記周方向に広がる形状を有する
請求項9に記載の回転子。 - 前記回転子コアは、前記中心軸線の方向における端面に、前記中心軸線から等距離にある複数のコア穴を有し、
前記複数のコア穴は、それぞれに最も近い磁極に対する相対位置が互いに等しい
請求項1から7までの何れか1項に記載の回転子。 - 前記離間部は、前記中心軸線の方向における前記回転子コアの端面の少なくとも一部を覆う端面部を有し、
前記端面部は、前記複数のコア穴の数以下の数の穴部を有する
請求項12に記載の回転子。 - 請求項1から13までの何れか1項に記載の回転子と、
前記回転子を前記径方向の外側から囲む固定子と
を備えた電動機。 - 請求項14に記載の電動機と、
前記電動機によって回転する羽根車と
を備えた送風機。 - 室外機と、室内機と、前記室外機と前記室内機とを連結する冷媒配管とを備え、
前記室外機と前記室内機の少なくとも一方は、
請求項15に記載の送風機を有する
空気調和装置。 - 第1の磁極を構成するマグネットが取り付けられ、一部が第2の磁極を構成する環状の回転子コアと、ステンレスで構成されたシャフトとを用意する工程と、
成形金型内に、前記回転子コアが前記シャフトを囲むように、前記シャフトと前記回転子コアとを配置し、電気絶縁性を有する樹脂により前記シャフトと前記回転子コアとの間に離間部を形成する工程と
を有し、
前記シャフトの半径R1と、前記シャフトの中心軸線から前記回転子コアの外周までの最長距離R2との間に、R1/R2≧0.20が成立する
回転子の製造方法。 - 第1の磁極を構成するマグネットが取り付けられ、一部が第2の磁極を構成する環状の回転子コアと、樹脂で構成されたシャフトとを用意する工程と、
成形金型内に、前記回転子コアが前記シャフトを囲むように、前記シャフトと前記回転子コアとを配置し、電気絶縁性を有する樹脂により前記シャフトと前記回転子コアとの間に離間部を形成する工程と
を有し、
前記シャフトの半径R1と、前記シャフトの中心軸線から前記回転子コアの外周までの最長距離R2との間に、R1/R2≧0.49が成立する
回転子の製造方法。 - 第1の磁極を構成するマグネットが取り付けられ、一部が第2の磁極を構成する環状の回転子コアと、セラミックで構成されたシャフトとを用意する工程と、
成形金型内に、前記回転子コアが前記シャフトを囲むように、前記シャフトと前記回転子コアとを配置し、電気絶縁性を有する樹脂により前記シャフトと前記回転子コアとの間に離間部を形成する工程と
を有し、
前記シャフトの半径R1と、前記シャフトの中心軸線から前記回転子コアの外周までの最長距離R2との間に、R1/R2≧0.40が成立する
回転子の製造方法。 - 前記回転子コアは、前記シャフトの中心軸線の方向における端面に、コア穴を有し、
前記離間部を形成する工程では、前記成形金型に設けられた突起部を、前記回転子コアの前記コア穴に係合させる
請求項17から19までの何れか1項に記載の回転子の製造方法。
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