WO2017022107A1 - 電動機の回転子、電動機、送風機及び冷凍空調機 - Google Patents

Abstract

電動機の回転子２０は、シャフト２１と、シャフト２１の外周面に固定された小径鉄心２２と、小径鉄心２２とシャフト２１の軸心Ｐに直交する径方向に隙間を介して配置され、かつ複数の鉄心ブロック２６が組み合わされてリング形状に形成されるとともに、小径鉄心２２と共通する軸心Ｐを有する位置に配置された大径鉄心２３と、小径鉄心２２と大径鉄心２３とを固定した絶縁樹脂２４と、を備える。大径鉄心２３を構成する材料と、小径鉄心２２を構成する材料が異なる。大径鉄心２３を構成する材料の鉄損失が、小径鉄心２２を構成する材料の鉄損失よりも小さい。

Description

電動機の回転子、電動機、送風機及び冷凍空調機

　本発明は、固定子に巻回されたコイルに流れる電流による磁界を利用して回転する電動機の回転子、電動機、送風機及び冷凍空調機に関する。

　特許文献１には、内転型の電動機に用いられる回転子であって、固定子の内周部と対向し回転に必要な固定子の磁路を構成する外コアと、シャフトに回転力を伝達するためにシャフトに固定される内コアと、外コアと内コアの間に充填されたゴムなどの弾性体と、を備える電動機が開示されている。特許文献１に示された電動機の回転子は、外コアの内周側および内コアの内周側に互いに対向する複数の突起を有し、外コアの突起又は内コアの突起の少なくとも一方が、ゴムなどの弾性体により覆われている。

特開２００３－０６１２７９号公報

　特許文献１に示された電動機の回転子は、外コア及び内コアを複数の薄板材を積層して構成する場合、生産性の観点から同一の板材にプレス加工して、外コア及び内コアを構成する薄板材が製造されるのが一般的である。電動機の回転子は、同一の板材にプレス加工して外コア及び内コアを構成する薄板材を製造すると、板材の内コアを構成する薄板材と外コアを構成する薄板材との間が廃材となり、材料歩留まりが低く、コストの高騰を招く可能性があった。

　また、特許文献１に示された電動機の回転子は、内コアと外コアの軸心方向の長さが異なる場合に、同一の板材にプレス加工して外コア及び内コアを構成する薄板材を製造すると、軸心方向の長さの短い方のコアの薄板材が余剰となり、材料コストの増加を招いていた。また、特許文献１に示された電動機の回転子は、異なる板材にプレス加工して外コア及び内コアを構成する薄板材を製造すると、外コアを構成する薄板材の内側が廃材となり、材料コストの増加を招く可能性があった。

　また、電動機の回転子は、板材の材料歩留まりを改善するため、磁路を構成しない内コアを樹脂のインジェクション成形品、アルミダイカスト品、又は圧粉体で構成することも考えられる。電動機の回転子は、樹脂のインジェクション成形品、アルミダイカスト品、又は圧粉体で構成する場合、材料歩留まりが向上するが、シャフトとの締結力を確保するため内コアの軸心方向の長さを長くする必要があり、材料コストの増加を招き、コストの高騰を招く可能性があった。

　本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、低コスト化を図ることができる電動機の回転子を得ることを目的とする。

　上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る電動機の回転子は、シャフトと、前記シャフトの外周面に固定された第１鉄心と、前記第１鉄心と前記シャフトの軸心に直交する径方向に隙間を介して配置され、かつ複数の鉄心ブロックが組み合わされてリング形状に形成されるとともに、前記第１鉄心と共通する軸心を有する位置に配置された第２鉄心と、前記第１鉄心と前記第２鉄心とを固定した絶縁樹脂と、を備える。

　本発明に係る電動機の回転子は、低コスト化を図ることができる、という効果を奏する。

本発明の実施の形態１に係る電動機の縦断面図 図１に示す電動機の固定子と回転子のシャフトと直交する横断面図 図１に示す電動機の小径鉄心を構成する薄板材を形成する金属条材を示す平面図 図１に示す電動機の大径鉄心を構成する薄板材を形成する金属条材を示す平面図 本発明の実施の形態２に係る電動機の回転子のシャフトと直交する横断面図 図５に示す電動機の小径鉄心を構成する薄板材を形成する金属条材を示す平面図 図５に示す電動機の大径鉄心を構成する薄板材を形成する金属条材を示す平面図 本発明の実施の形態３に係る電動機の回転子の小径鉄心を構成する薄板材を形成する金属条材を示す平面図 本発明の実施の形態４に係る電動機の回転子のシャフトと直交する横断面図 実施の形態５に係る電動機の縦断面図 実施の形態６に係る冷凍空調機の構成を示す図

　以下に、本発明の実施の形態にかかる電動機の回転子、電動機及び冷凍空調機を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
　図１は、本発明の実施の形態１に係る電動機の縦断面図、図２は、図１に示す電動機の固定子と回転子のシャフトと直交する横断面図、図３は、図１に示す電動機の小径鉄心を構成する薄板材を形成する金属条材を示す平面図、図４は、図１に示す電動機の大径鉄心を構成する薄板材を形成する金属条材を示す平面図である。

　電動機１は、図１に示すように、熱硬化性の樹脂により構成された樹脂モールド部２に一体に成形された環状の固定子１０と、固定子１０の内側に隙間を介して配置された回転子２０と、を備える。電動機１は、回転子２０のシャフト２１を回転自在に支持する一対の軸受３０と、樹脂モールド部２の開口部４ａの内側に固定される絶縁ブラケット４０と、絶縁ブラケット４０に固定されるブラケット５０と、を備える。

　固定子１０は、図２に示すように、環状の固定子鉄心１１と、固定子鉄心１１に巻回されたコイル１２とを備える。固定子鉄心１１は、電磁鋼板を一枚一枚打ち抜いた後、打ち抜かれた電磁鋼板を複数枚積層することで構成されている。電磁鋼板の厚さは、０．２ｍｍから０．５ｍｍが典型的である。固定子鉄心１１は、環状のヨーク１３と、ヨーク１３の内側でヨーク１３の軸心を中心とする周方向に等間隔で配列された１２個のティース１４と、を備えている。ヨーク１３の周方向に隣接するティース１４間は、隣接するティース１４とヨーク１３とで区画された空間であるスロット１５を形成する。実施の形態１において、スロット１５の個数は、１２個であるが、スロット１５の個数は１２個に限定されない。

　ティース１４は、ヨーク１３からヨーク１３の径方向の内向きに突出しかつヨーク１３の径方向と直交する方向における幅が一定である基部１４ａと、基部１４ａの内側に設けられかつヨーク１３の径方向と直交する方向における寸法である幅が基部１４ａの幅よりも広い先端部１４ｂと、を備える。すなわち、基部１４ａは、ヨーク１３の径方向に延伸し、かつ幅が径方向に一定である。先端部１４ｂは、つば状または傘状であり、かつ、基部１４ａからヨーク１３の周方向の両側に突出する。先端部１４ｂは、ヨーク１３の周方向に対称な形状である。このように、固定子１０は、先端部１４ｂをつば状または傘状とすることで、回転子２０の永久磁石２５の磁力を有効にティース１４に鎖交させ、トルクを向上可能である。

　コイル１２は、電線がティース１４に巻回されて形成される。コイル１２は、電線を集中巻したものである。すなわち、コイル１２は、ティース１４の基部１４ａに電線が直接巻き付けられている。また、実施の形態１において、コイル１２の結線は３相のデルタ結線であるが、これに限定されない。なお、図２では、個々の巻線の断面を省略して、コイル１２を一体的に示している。実施の形態１において、コイル１２は集中巻であるが、これに限定されるものではなく、分布巻であってもよい。

　樹脂モールド部２は、熱硬化性の樹脂であるＢＭＣ（Ｂｕｌｋ　Ｍｏｌｄｉｎｇ　Ｃｏｍｐｏｕｎｄ）により構成される。樹脂モールド部２は、円板状の平板部３と、平板部３の外縁に連なった円筒状の筒状部４とを一体に備える。平板部３は、回転子２０のシャフト２１を回転自在に通すシャフト通し孔５を有する。筒状部４は、ヨーク１３の周囲を覆っている。筒状部４は、ブラケット５０に重ねられて、ボルト５３とナット５４によりブラケット５０に固定されるフランジ部６とを備える。

　回転子２０は、中心に固定されたシャフト２１と、シャフト２１の外周面に固定された第１鉄心である小径鉄心２２と、小径鉄心２２とシャフト２１の軸心Ｐに直交する径方向に隙間を介して配置された第２鉄心である大径鉄心２３と、小径鉄心２２と大径鉄心２３とを固定した絶縁樹脂２４と、大径鉄心２３の外周面に固定された永久磁石２５と、を備える。

　シャフト２１は、固定子１０の軸心上に配置される。シャフト２１は、円柱状の部材である。シャフト２１には、回転子２０の小径鉄心２２、大径鉄心２３及び絶縁樹脂２４が固定されている。回転子２０は、固定子１０との間に隙間を設け、シャフト２１を中心に回転可能な構造である。隙間の大きさは、０．３ｍｍから１ｍｍが典型的な例であるが、この範囲に限定されない。

　シャフト２１に固定された小径鉄心２２は、リング形状に形成される。小径鉄心２２は、シャフト２１の軸心方向に積層される、図３に示す複数の薄板材２２ａにより構成される。軸心方向は、シャフト２１の軸心Ｐと平行な方向であり、シャフト２１が延びる方向でもある。図３に示す薄板材２２ａは、プレス加工により形成される。薄板材２２ａは、図３に示すように、帯状の金属条材２２ｂにプレス加工が施されることにより製造される。薄板材２２ａは、外縁の一部が重ねられて、金属条材２２ｂの長手方向と幅方向との双方に複数並べられる。

　小径鉄心２２は、絶縁樹脂２４を構成する樹脂により大径鉄心２３と固定するための１０個の孔２２ｂがシャフト２１を中心とする周方向に等間隔で形成されている。小径鉄心２２は、シャフト２１の周囲に圧入、焼嵌により固定される。また、小径鉄心２２は、接着剤によりシャフト２１の周囲に固定されてもよい。小径鉄心２２は、シャフト２１の外周面に固定されると、シャフト２１と同軸に配置される。同軸に配置されるとは、共通の軸心を有する位置に配置されることをいう。実施の形態１において、小径鉄心２２の軸方向からみた外縁の平面形状は真円であるが、外縁の平面形状は真円に限定されない。

　大径鉄心２３は、小径鉄心２２の外径よりも大きい内径を有するリング形状に形成されている。大径鉄心２３は、小径鉄心２２とシャフト２１の軸心Ｐに直交する径方向に隙間を介して配置される。実施の形態１でいうリング形状とは、円環状に限らず、内周面の平面形状及び外周面の平面形状の少なくとも一方の平面形状が、多角形のものも含む。

　大径鉄心２３は、シャフト２１の周囲に配置された複数の鉄心ブロック２６が組み合わされてリング形状に形成される。大径鉄心２３は、内側に小径鉄心２２が配置される。大径鉄心２３は、小径鉄心２２と同軸に配置される。大径鉄心２３の鉄心ブロック２６は、シャフト２１の軸心方向に積層される図４に示す複数の薄板材２６ａにより構成される。図４に示す薄板材２６ａは、プレス加工により形成される。薄板材２６ａは、図４に示すように、帯状の金属条材２６ｂにプレス加工が施されることにより製造される。薄板材２６ａは、外縁の一部が重ねられて、金属条材２６ｂの長手方向と幅方向との双方に複数並べられる。

　複数の鉄心ブロック２６がシャフト２１の周囲に組み合わされてリング形状に形成された大径鉄心２３は、小径鉄心２２と同様に１０個の孔２６ｃが、軸心Ｐを中心とする周方向に等間隔に配置されている。大径鉄心２３の外周面は、軸心Ｐに直交する平面で切ったときの平面形状が真円である。即ち、大径鉄心２３の外周面の軸心Ｐに直交する方向の平面形状は、真円である。実施の形態１では、各鉄心ブロック２６は、それぞれ１つの孔２６ｃを有しているが、孔２６ｃの数は１個に限定されない。各鉄心ブロック２６は、実施の形態１において、軸方向からみた平面形状がリング形状の軸心を中心とした周方向の一部である扇形に形成される。

　実施の形態１において、大径鉄心２３を構成する材料と、小径鉄心２２を構成する材料が異なり、かつ大径鉄心２３を構成する材料の鉄損失が小径鉄心２２を構成する材料の鉄損失よりも小さい。大径鉄心２３を構成する材料としては、電磁鋼板を用いることができる。大径鉄心２３を構成する薄板材２６ａは、板厚０．５ｍｍ以下の無方向性電磁鋼板により構成される。大径鉄心２３を構成する電磁鋼板の鉄損値は、Ｗ１５／５０（１．５Ｔ、５０Ｈｚ条件での鉄損値）を３Ｗ以下である。大径鉄心２３を構成する薄板材２６ａとしては、ＪＦＥスチール株式会社製のＪＮコア（製品名）、ＪＮＥコア（製品名）、又は、ＪＮＥＨコア（製品名）を用いることができるが、これらに限定されずに、ＪＩＳ（日本工業規格）Ｃ２５５２に定義された電磁鋼板を用いることができる。

　小径鉄心２２を構成する材料は、大径鉄心２２を構成する材料よりも鉄損失の大きくかつ低コスト化が可能な材料で構成される。小径鉄心２２を構成する材料としては、ＪＩＳ（日本工業規格）Ｇ３１４１に定義された冷間圧延鋼板を用いることができる。小径鉄心２２を構成する薄板材２２ａは、ＪＩＳ（日本工業規格）Ｇ３１４１に定義された冷間圧延鋼板により構成される。小径鉄心２２を構成する薄板材２２ａとしては、ＳＰＣＣ、ＳＰＣＣＴ、ＳＰＣＤ、又は、ＳＰＣＥを用いることができる。

　実施の形態１において、小径鉄心２２のシャフト２１の軸心方向の長さは、大径鉄心２３のシャフト２１の軸心方向の長さよりも短い。実施の形態１において、回転子２０は、磁路を構成する大径鉄心２３の軸心方向の長さを永久磁石２５の軸心方向の長さと等しくし、小径鉄心２２の軸心方向の長さを強度の許容範囲で大径鉄心２３の軸心方向の長さよりも短くしている。

　永久磁石２５は、大径鉄心２３の外周面に接着剤により固定される。永久磁石２５は、大径鉄心２３の鉄心ブロック２６の外周面に固定されて、リング形状に形成される。実施の形態１において、永久磁石２５は、鉄心ブロック２６と同数である１０個設けられる。一つの永久磁石２５は、一つの鉄心ブロック２６に接着剤により固定される。永久磁石２５は、鉄心ブロック２６に固定されて、大径鉄心２３と磁路を構成する。また、永久磁石２５のシャフト２１の軸心方向の長さは、大径鉄心２３のシャフト２１の軸心方向の長さと等しい。１０個の永久磁石２５は、回転子２０のシャフト２１を中心とする周方向にＮ極とＳ極が交互となるように着磁されている。このようにして、回転子２０は、１０極に構成され、電動機１は、１０極１２スロット１５に構成される。永久磁石２５は、希土類磁石またはフェライト磁石である。ここで、希土類磁石は、希土類、例えばネオジウム（Ｎｄ）、鉄（Ｆｅ）またはボロン（Ｂ）を主成分とするものである。

　絶縁樹脂２４は、射出成型により小径鉄心２２と大径鉄心２３との間に絶縁性を有する樹脂が充填されて製造される。絶縁樹脂２４を構成する樹脂は、射出成型の際に、小径鉄心２２に設けられた孔２２ｃと大径鉄心２３に設けられた孔２６ｃとに充填される。絶縁樹脂２４は、射出成型により小径鉄心２２と大径鉄心２３との間に絶縁性を有する樹脂が充填されて、大径鉄心２３と小径鉄心２２とを一体化するとともに、大径鉄心２３と小径鉄心２２とを電気的に絶縁する。絶縁樹脂を構成する樹脂としては、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート：Ｐｏｌｙｂｕｔｙｌｅｎｅ　ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）、ＬＣＰ（液晶ポリマー：Ｌｉｑｕｉｄ　Ｃｒｙｓｔａｌ　Ｐｌａｓｔｉｃ）、ＰＰＳ（ポリフェニレンスルファイド：Ｐｏｌｙｐｈｅｎｙｌｅｎｅｓｕｌｆｉｄｅ）の少なくとも一つを用いることができる。

　一対の軸受３０は、シャフト２１の軸心方向に間隔をあけて配置される。一対の軸受３０，３０は、軸心方向に固定子１０の小径鉄心２２を間に挟む位置に配置される。一対の軸受３０，３０は、シャフト２１の外周面に固定されるリング形状の内輪３１と、内径が内輪３１の外径よりも大きく内輪３１と同軸に配置される外輪３２と、内輪３１と外輪３２との間に転動自在に設けられた転動体３３と、を備える。一方の軸受３０は、外輪３２が樹脂モールド部２の平板部３に固定される。

　絶縁ブラケット４０は、絶縁性を有する樹脂で構成され、円板状に形成される。絶縁ブラケット４０は、樹脂モールド部２の筒状部４の開口部４ａの内側に嵌め合わされる。樹脂モールド部２の筒状部４の開口部４ａは、固定子１０の軸心方向の一端部１０ａに形成された開口部である。絶縁ブラケット４０は、樹脂モールド部２の開口部４ａの内側に嵌め合わされると、他方の軸受３０の外輪３２を支持する支持部４１を備える。実施の形態１において、支持部４１は、樹脂ブラケット５０の樹脂モールド部２の平板部３に対向する表面に設けられた円形の凹みであり、内側に他方の軸受３０の外輪３２を取り囲んで嵌め合わせる。

　ブラケット５０は、ボルト５１及びナット５２により絶縁ブラケット４０が固定される。また、ブラケット５０は、ボルト５３及びナット５４により樹脂モールド部２が固定される。

　実施の形態１の電動機１の回転子２０は、複数の鉄心ブロック２６を組み合わせて大径鉄心２３を構成している。このため、電動機１の回転子２０は、鉄心ブロック２６を構成する薄板材２６ａを、図４に示すように、外縁の一部が重なる状態で金属条材２６ｂにプレス加工を施すことにより製造することができる。その結果、電動機１の回転子２０は、金属条材２６ｂの廃材となる部分を抑制でき、大径鉄心２３の材料歩留りを向上して、低コスト化を図ることができる。

　また、電動機１の回転子２０は、永久磁石２５により磁路を構成する大径鉄心２３の材料に、小径鉄心２２の材料よりも鉄損値の小さい材料が用いられるので、効率の良い電動機１が得られる。さらに、電動機１の回転子２０は、大径鉄心２３を電磁鋼板から構成し、小径鉄心２２を板金材で構成したので、小径鉄心２２の材料コストを抑制して低コスト化を図ることができる。

　電動機１の回転子２０は、小径鉄心２２と大径鉄心２３とを複数の薄板材２２ａ，２６ａにより構成しているので、材料の歩留りを向上でき、低コスト化を図ることができる。電動機１の回転子２０は、小径鉄心２２の軸心方向の長さを大径鉄心２３の軸心方向の長さよりも短くしているので、小径鉄心２２の材料コストを抑制でき、低コスト化を図ることができる。電動機１の回転子２０は、永久磁石２５を大径鉄心２３の鉄心ブロック２６の外周面に固定しているので、低損失で高効率な電動機１を実現することができる。

　電動機１の回転子２０は、小径鉄心２２と大径鉄心２３との間、及び、孔２２ｃ，２６ｃ内に射出成型により絶縁樹脂２４を構成する樹脂を充填することで、小径鉄心２２と大径鉄心２３を一体化している。このため、電動機１の回転子２０は、大径鉄心２３を複数の鉄心ブロック２６を組み合わせて、大径鉄心２３をリング形状に形成しているため、小径鉄心２２と大径鉄心２３を絶縁樹脂２４で一体成形した際に、絶縁樹脂２４を構成する樹脂が隣接する鉄心ブロック２６の隙間に流入する。さらに、電動機１の回転子２０は、一方の軸受３０の外輪３２を絶縁ブラケット４０の支持部４１が取り囲んでいる。その結果、電動機１の回転子２０は、小径鉄心２２と大径鉄心２３の間の絶縁性を高めることができ、シャフト２１に流れる電流を低減でき、軸受３０の電食を抑制できる。

　また、実施の形態１において、電動機１の回転子２０は、鉄心ブロック２６の数を永久磁石２５の枚数と同じ１０個で形成されているが、これに限定されるものではなく数を任意に選定できる。また、実施の形態１において、電動機１の回転子２０は、鉄心ブロック２６の平面形状を扇形に形成しているが、これに限定するものではない。

実施の形態２．
　図５は、本発明の実施の形態２に係る電動機の回転子のシャフトと直交する横断面図、図６は、図５に示す電動機の小径鉄心を構成する薄板材を形成する金属条材を示す平面図、図７は、図５に示す電動機の大径鉄心を構成する薄板材を形成する金属条材を示す平面図である。なお、図５から図７は、実施の形態１と同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。

　実施の形態２において、図５に示すように、小径鉄心２２の外周面は、軸心Ｐに直交する平面で切ったときの平面形状が多角形、実施の形態２では正五角形に形成されている。即ち、小径鉄心２２の外周面の軸心Ｐに直交する方向の平面形状は、多角形である正五角形に形成されている。実施の形態２において、図５に示すように、大径鉄心２３の鉄心ブロック２６の軸心Ｐに直交する方向の平面形状は、台形に形成されている。実施の形態２において、図５に示すように、大径鉄心２３の外周面の軸心Ｐに直交する方向の平面形状は、多角形である正十角形に形成されている。

　実施の形態２の電動機１の回転子２０は、小径鉄心２２を構成する薄板材２２ａの平面形状を正五角形とすることで、図６に示すように、金属条材２２ｂの短手方向の中央において薄板材２２ａの外縁同士が重なり、金属条材２２ｂの外縁に薄板材２２ａの外縁が重なる状態で、金属条材２２ｂにプレス加工を施すことにより薄板材２２ａを製造することができる。また、実施の形態２の電動機１の回転子２０は、大径鉄心２３の鉄心ブロック２６を構成する薄板材２６ａの平面形状を台形にしているので、図７に示すように、薄板材２６ａの外縁同士が重なり、金属条材２６ｂの外縁に薄板材２６ａの外縁が重なる状態で、金属条材２６ｂにプレス加工を施すことにより薄板材２６ａを製造することができる。その結果、実施の形態２の電動機１の回転子２０は、金属条材２２ｂ，２６ｂの廃材を抑制して、金属条材２２ｂ，２６ｂの材料歩留まりを向上でき、低コスト化を図ることができる。

実施の形態３．
　図８は、本発明の実施の形態３に係る電動機の回転子の小径鉄心を構成する薄板材を形成する金属条材を示す平面図である。なお、図８は、実施の形態１及び実施の形態２と同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。

　実施の形態３において、小径鉄心２２の外周面は、軸心Ｐに直交する平面で切ったときの平面形状が多角形、実施の形態３では正方形に形成されている。実施の形態３の電動機１の回転子２０は、小径鉄心２２を構成する薄板材２２ａの平面形状を正方形とすることで、図８に示すように、薄板材２２ａの外縁同士が重なり、金属条材２２ｂの外縁に薄板材２２ａの外縁が重なる状態で、金属条材２２ｂにプレス加工を施すことにより薄板材２２ａを製造することができる。その結果、実施の形態３の電動機１の回転子２０は、金属条材２６ｂの廃材を抑制して、金属条材２２ｂの材料歩留まりを向上でき、低コスト化を図ることができる。

実施の形態４．
　図９は、本発明の実施の形態４に係る電動機の回転子のシャフトと直交する横断面図である。なお、図９は、実施の形態１から実施の形態３と同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。

　実施の形態４の電動機１の回転子２０の大径鉄心２３は、図９に示すように、シャフト２１を中心とする周方向に間隔をあけて複数設けられ、かつ永久磁石２５が挿入された磁石収容孔２７を備える。実施の形態４の電動機１の回転子２０は、各鉄心ブロック２６に永久磁石２５が１枚挿入される磁石収容孔２７を設けている。実施の形態４の電動機１の回転子２０の永久磁石２５は、厚さが一定の平板状である。永久磁石２５のシャフト２１と直交する断面形状は、長方形状である。永久磁石２５は、回転子２０の径方向を短手方向とし当該径方向と直交する方向を長手方向として、磁石収容孔２７内に配置されている。すなわち、永久磁石２５が、磁石収容孔２７内に収容された状態で、永久磁石２５の断面の短手方向が回転子２０の径方向となり、当該短手方向に直交する方向が永久磁石２０の断面の長手方向となる。磁石収容孔２７は、永久磁石２５の長手方向に直線的に延伸している。磁石収容孔２７は、鉄心ブロック２６の軸心方向の全長に設けられている。実施の形態４の電動機１の回転子２０は、大径鉄心２３のシャフト２１を中心とする周方向に沿って複数の磁石収容孔２７を有し、磁石収容孔２７の中に永久磁石２５を埋め込んで構成されている。

　実施の形態４の電動機１の回転子２０は、永久磁石２５の１枚を１つの鉄心ブロック２６に固定するので、低損失で高効率な電動機１を実現することができる。

実施の形態５．
　図１０は、実施の形態５に係る電動機の縦断面図である。なお、図１０は、実施の形態１から実施の形態４と同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。

　実施の形態５の電動機１の回転子２０は、大径鉄心２３の軸心方向の長さが小径鉄心２２の軸心方向の長さよりも短い。このため、実施の形態５の電動機１の回転子２０は、大径鉄心２３の軸心方向の長さが小径鉄心２２の軸心方向の長さよりも短いので、大径鉄心２３の鉄損失を小径鉄心２２の鉄損失よりも小さくすることができる。その結果、実施の形態５の電動機１の回転子２０は、効率の良い電動機１を得ることができる。また、実施の形態５の電動機１の回転子２０は、大径鉄心２３の材料コストを抑制でき、低コスト化を図ることができる。

実施の形態６．
　図１１は、実施の形態６に係る冷凍空調機及び送風機の構成を示す図である。冷凍空調機２１０は、図１１に示すように、室内機２０１と、室内機２０１に接続される室外機２０２とを備える。室外機２０２は、送風機２００ａを備える。室内機２０１は、送風機２００ｂを備える。送風機２００ａ，２００ｂの少なくとも一方は、実施の形態１から実施の形態５の電動機１と、電動機１により回転されるファン２００ｃと、を備える。実施の形態６において、送風機２００ａ，２００ｂの双方は、実施の形態１から実施の形態５の電動機１と、電動機１により回転されるファン２００ｃと、を備える。

　実施の形態６によれば、冷凍空調機２１０及び送風機２００ａ，２００ｂは、実施の形態１から実施の形態５の電動機１を備えるので、低コスト化を図ることができる。

　なお、実施の形態１から実施の形態５の電動機１は、空気調和機以外の電気機器に搭載することもでき、この場合も、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。

　以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

　１　電動機、２　樹脂モールド部、１０　固定子、２０　回転子（電動機の回転子）、２１　シャフト、２２　小径鉄心（第１鉄心）、２２ａ　薄板材、２３　大径鉄心（第２鉄心）、２４　絶縁樹脂、２５　永久磁石、２６　鉄心ブロック、２６ａ　薄板材、２７　磁石収容孔、４０　絶縁ブラケット、２００ａ，２００ｂ　送風機、２００ｃ　ファン、２１０　冷凍空調機。

Claims (12)

1. 　シャフトと、
   　前記シャフトの外周面に固定された第１鉄心と、
   　前記第１鉄心と前記シャフトの軸心に直交する径方向に隙間を介して配置され、かつ複数の鉄心ブロックが組み合わされてリング形状に形成されるとともに、前記第１鉄心と共通する軸心を有する位置に配置された第２鉄心と、
   　前記第１鉄心と前記第２鉄心とを固定した絶縁樹脂と、
   　を備える電動機の回転子。
2. 　前記第２鉄心を構成する材料と、前記第１鉄心を構成する材料とが異なり、かつ、前記第２鉄心を構成する材料の鉄損失が、前記第１鉄心を構成する材料の鉄損失よりも小さい請求項１に記載の電動機の回転子。
3. 　前記第２鉄心及び前記第１鉄心は、前記軸心と平行な方向に積層される複数の薄板材により構成される請求項１に記載の電動機の回転子。
4. 　前記第１鉄心の前記軸心と平行な方向の長さが、前記第２鉄心の前記軸心と平行な方向の長さよりも短い請求項１に記載の電動機の回転子。
5. 　前記第２鉄心の前記軸心と平行な方向の長さが、前記第１鉄心の前記軸心と平行な方向の長さよりも短い請求項１に記載の電動機の回転子。
6. 　前記第２鉄心の外周面に固定されかつ前記第２鉄心と磁路を構成する永久磁石を備える請求項１に記載の電動機の回転子。
7. 　前記第２鉄心の外周面の前記軸心に直交する方向の平面形状は、多角形に形成される請求項１に記載の電動機の回転子。
8. 　前記第２鉄心は、前記シャフトを中心とする周方向に間隔をあけて複数設けられ、かつ前記第２鉄心と磁路を構成する永久磁石が挿入された磁石収容孔を備える請求項１に記載の電動機の回転子。
9. 　前記第１鉄心の外周面の前記軸心に直交する方向の平面形状は、多角形に形成される請求項１に記載の電動機の回転子。
10. 　樹脂により構成された樹脂モールド部と一体に成形された固定子と、
    　前記固定子の内側に配置された請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の電動機の回転子と、
    　前記回転子のシャフトを回転自在に支持する軸受と、
    　前記樹脂モールド部の前記軸心と平行な方向の一端部に形成された開口部の内側に固定され、かつ前記軸受の外輪を取り囲むとともに、絶縁性を有する樹脂により構成される絶縁ブラケットと、
    　を備える電動機。
11. 　請求項１０に記載の電動機と、
    　前記電動機により回転されるファンと、
    　を備える送風機。
12. 　送風機を備える室内機と、
    　前記室内機に接続され、かつ送風機を備える室外機と、を備え、
    　前記室内機の送風機と前記室外機の送風機との少なくとも一方は、請求項１０に記載の電動機と、前記電動機により回転されるファンと、
    　を備える冷凍空調機。

Images