WO2017065031A1 - 電動機および送風装置 - Google Patents

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WO2017065031A1
WO2017065031A1 PCT/JP2016/079275 JP2016079275W WO2017065031A1 WO 2017065031 A1 WO2017065031 A1 WO 2017065031A1 JP 2016079275 W JP2016079275 W JP 2016079275W WO 2017065031 A1 WO2017065031 A1 WO 2017065031A1
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fan
electric motor
stator
contact area
rotor
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French (fr)
Inventor
高山　佳典
順司 月田
Original Assignee
ダイキン工業株式会社
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/24—Casings; Enclosures; Supports specially adapted for suppression or reduction of noise or vibrations
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/60—Mounting; Assembling; Disassembling
    • F04D29/62—Mounting; Assembling; Disassembling of radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/624—Mounting; Assembling; Disassembling of radial or helico-centrifugal pumps especially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/626—Mounting or removal of fans
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D17/00—Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps
    • F04D17/08—Centrifugal pumps
    • F04D17/16—Centrifugal pumps for displacing without appreciable compression
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2260/00—Function
    • F05B2260/96—Preventing, counteracting or reducing vibration or noise
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/14—Structural association with mechanical loads, e.g. with hand-held machine tools or fans

Definitions

  • the present invention relates to an electric motor and a blower.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-253846
  • This electric motor includes a stator, a rotor, and an attachment portion that is located on one side in the axial direction of the stator and is attached to the rotor and to which a fan is attached. Via this mounting portion, the rotational force of the rotor generated by the electromagnetic force is transmitted to the fan to rotate the fan.
  • an object of the present invention is to provide an electric motor that can reduce noise caused by electromagnetic force.
  • the electric motor of the present invention is A stator, A cylindrical rotor disposed on the radially outer side of the stator; A fan mounting portion that is positioned on one side of the stator in the axial direction and is mounted on the rotor; One end face of the fan mounting portion has a contact area that contacts the mounting surface of the fan and a non-contact area that does not contact the fan.
  • the end surface on one side of the fan mounting portion has a contact area that contacts the mounting surface of the fan and a non-contact area that does not contact the mounting surface of the fan. For this reason, the contact area between the end surface of the fan mounting portion and the mounting surface of the fan can be reduced as compared with the case where the entire end surface of the fan mounting portion contacts the mounting surface of the fan. Therefore, it is possible to suppress the vibration caused by the electromagnetic force from being transmitted from the rotor to the fan, and to reduce the noise caused by the electromagnetic force.
  • the contact region is located radially inward of the rotor and radially inward of the non-contact region.
  • the contact area is located on the radially inner side of the rotor and on the radially inner side of the non-contact area. For this reason, the distance from the rotor to the fan can be made larger than when the entire end face of the fan mounting portion is in contact with the mounting surface of the fan. Therefore, it is possible to suppress the vibration caused by the electromagnetic force from being transmitted from the rotor to the fan and further reduce the noise caused by the electromagnetic force.
  • the contact area protrudes more in the axial direction than the non-contact area.
  • the non-contact area since the contact area protrudes in the axial direction from the non-contact area, the non-contact area can be reliably provided on the electric motor side, and noise caused by electromagnetic force can be reduced. It can be reliably reduced.
  • the contact area is made of a metal member.
  • the contact area is made of a metal member, for example, the surface accuracy of the contact area can be improved as compared with a case where the contact area is made of a resin member. Accordingly, the degree of adhesion between the end surface of the fan mounting portion and the mounting surface of the fan can be improved, chatter vibration generated between the end surface of the fan mounting portion and the mounting surface of the fan can be suppressed, and noise can be further reduced.
  • the motor And a fan attached to an end face of the fan attachment portion of the electric motor.
  • the air blower can suppress vibrations transmitted from the electric motor to the fan, so that noise caused by electromagnetic force can be reduced.
  • the fan mounting portion of the electric motor has a protrusion protruding in the axial direction from the end surface,
  • the fan has a through hole penetrating the fan in the axial direction,
  • the protrusion is inserted into the through hole with a space from the inner peripheral surface of the through hole.
  • the protrusion is inserted into the through hole at a distance from the inner peripheral surface of the through hole, so that it does not contact the fan. Therefore, it is possible to prevent the vibration caused by the electromagnetic force from being transmitted from the protruding portion to the fan, and to prevent the generation of noise caused by the electromagnetic force.
  • the protrusion can be used as a mark when the fan is attached to the electric motor.
  • the end surface on one side of the fan mounting portion has a non-contact area that does not come into contact with the mounting surface of the fan, so that noise caused by electromagnetic force can be reduced.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of an electric motor according to the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the stator and rotor of the electric motor.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of the blower of the present invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the blower.
  • FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the operating frequency of the blower and the noise level.
  • FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the operating frequency and the noise level of the blower of the comparative example.
  • FIG. 1 shows a schematic configuration of an electric motor 1 of the present invention, and shows a cross-sectional view in a cross section including a virtual rotation axis P.
  • the electric motor 1 includes a rotor 10, a stator 20, a shaft 30, and a plurality of bearings 41 and 42.
  • the shaft 30 is a rod-like (for example, columnar) member extending along the rotation axis P and has conductivity.
  • the shaft 30 is made of, for example, a metal (for example, stainless steel).
  • the direction along the rotation axis P is referred to as the axial direction
  • the circumferential direction and the radial direction around the rotation axis P are simply referred to as the circumferential direction and the radial direction, respectively.
  • the stator 20 includes a stator core 21 and a winding 22.
  • the stator core 21 is made of a soft magnetic material and has conductivity.
  • the stator core 21 has a plurality of teeth 211 and a back yoke 212.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of a schematic configuration of the stator 20 and the rotor 10.
  • FIG. 2 a cross section perpendicular to the rotation axis P and passing through the teeth 211 is shown.
  • a plurality of teeth 211 are provided, and the plurality of teeth 211 are arranged around the shaft 30 (rotating axis P). More specifically, the plurality of teeth 211 are arranged side by side along the circumferential direction, and are arranged radially about the rotation axis P.
  • the back yoke 212 magnetically connects one end (one end on the inner peripheral side in FIG. 1) of the plurality of teeth 211 to each other.
  • the back yoke 212 has, for example, a cylindrical (substantially cylindrical) shape centered on the rotation axis P.
  • the stator core 21 may be formed by, for example, a plurality of laminated steel plates laminated along the axial direction. Thereby, the eddy current generated in the stator core 21 can be reduced. Note that the stator core 21 does not necessarily need to be composed of laminated steel plates, and may be a dust core formed of resin, for example. This also reduces the eddy current.
  • the winding 22 is wound around the tooth 211 via the insulator 23, for example.
  • the winding 22 is wound around the teeth 211 with a shaft along the radial direction as a winding shaft.
  • the insulator 23 is made of an insulating material and insulates between the winding 22 and the teeth 211.
  • the winding does not indicate one of the conductive wires constituting the winding, but indicates a mode in which the conductive wires are wound together.
  • the lead lines at the beginning and end of the winding, and their connections are also omitted as appropriate in the drawings.
  • the rotor 10 is disposed on the radially outer side of the stator 20 and has a substantially cylindrical shape with the rotation axis P as the center.
  • the rotor 10 has a magnetic pole member 11.
  • the magnetic pole member 11 is a member that supplies field magnetic flux to the stator 20 and faces the stator 20 through an air gap.
  • the magnetic pole member 11 is provided on the outer peripheral side (the side opposite to the shaft 30) from the stator 20.
  • the rotor 10 is provided at a position farther from the shaft 30 than the stator 20.
  • the electric motor 1 is a so-called outer rotor type electric motor.
  • the magnetic pole member 11 is formed of, for example, a permanent magnet and presents magnetic pole surfaces having different polarities alternately in the circumferential direction toward the stator 20.
  • the magnetic pole member 11 is, for example, a bonded magnet.
  • the magnetic pole member 11 is formed with a hole 13 that passes through the magnetic pole member 11, and the stator 20 is disposed inside the hole 13.
  • a magnet piece in the bond magnet for example, a ferrite magnet can be employed.
  • the stator 20 can supply a rotating magnetic field to the rotor 10 by appropriately applying an AC voltage to the winding 22. Accordingly, the rotor 10 rotates with respect to the stator 20.
  • the stator 20 is fixed to the shaft 30 by the stator fixing portion 25. That is, the stator fixing portion 25 is fixed to the stator 20 and also to the shaft 30.
  • the stator fixing portion 25 is made of resin and is formed integrally with the stator 20 and the shaft 30.
  • the stator fixing portion 25 covers the stator 20 in close contact, for example, on both sides in the axial direction. Further, if there is a gap between the windings 22 in the circumferential direction, the stator fixing portion 25 may fill the gap. Note that the number of turns (number of layers) of the winding 22 may be increased to narrow the gap between the windings 22. Thereby, the volume ratio (space factor) which the coil
  • stator fixing portion 25 covers the stator 20, the stator 20 can be protected.
  • the surface of the stator 20 facing the rotor 10 (the outer peripheral surface of the teeth 211) is not covered by the stator fixing portion 25 and is exposed. This is to reduce the magnetic resistance between the stator 20 and the rotor 10. Thereby, the efficiency of the electric motor 1 can be improved.
  • fixed part 25 does not cover the internal peripheral surface 26 of the back yoke 212, you may cover this internal peripheral surface 26. FIG. Thereby, the inner peripheral surface 26 of the back yoke 212 can also be protected.
  • the inner peripheral surface 26 of the back yoke 212 forms a hole, and this hole opens on one side in the axial direction (hereinafter referred to as the upper side), but on the other side in the axial direction (hereinafter referred to as the lower side). A part of the stator fixing portion 25 is closed.
  • the shaft 30 penetrates the hole in the axial direction, and one end of the shaft 30 is embedded and fixed in the stator fixing portion 25 on the bottom surface of the hole (the surface formed by the stator fixing portion 25).
  • stator fixing portion 25 fixes the stator 20 and the shaft 30, it also functions as a connecting portion that connects the stator 20 and the shaft 30.
  • the rotor 10 is rotatably attached to the shaft 30 by a fan attachment portion 15 and bearings 41 and 42.
  • a plurality of bearings 41 and 42 are attached to the shaft 30.
  • the bearings 41 and 42 are fixed to the shaft 30 while being externally fitted to the shaft 30.
  • the bearings 41 and 42 are attached to the shaft 30 at intervals in the axial direction. Although two bearings 41 and 42 are provided, only one bearing may be provided, or three or more bearings may be provided.
  • the fan mounting portion 15 is located on the upper side of the stator 20 in the axial direction, and faces the stator 20 and the stator fixing portion 25 with a space therebetween.
  • the fan attachment portion 15 is attached to the rotor 10 and is rotatably attached to the shaft 30 via bearings 41 and 42.
  • the upper end surface 15 ⁇ / b> A of the fan mounting portion 15 has a contact area 52 ⁇ / b> A that contacts a mounting surface of a fan 60 (shown in FIG. 3) described later, and a non-contact area 121 ⁇ / b> A that does not contact the fan 60.
  • the fan mounting portion 15 has a bearing housing 50 and a connecting portion 12.
  • the bearing housing 50 is, for example, a conductive member, and is formed of, for example, metal (for example, aluminum).
  • the bearing housing 50 includes a cylindrical portion 51 and a flange portion 52 that extends radially outward from an upper portion of the cylindrical portion 51. The upper end surface of the flange portion 52 comes into contact with the mounting surface of the fan 60, and forms the contact area 52A.
  • the cylindrical portion 51 surrounds the shaft 30 with a space therebetween. Bearings 41 and 42 are fitted into the inner peripheral surface of the cylindrical portion 51.
  • the connecting portion 12 connects the bearing housing 50 and the rotor 10.
  • the connecting portion 12 is made of, for example, resin.
  • the connecting portion 12 includes an inner cylindrical portion 123, an upper surface portion 121, a protruding portion 124, and an outer cylindrical portion 122.
  • the inner cylindrical portion 123 of the connecting portion 12 has a cylindrical shape.
  • the inner cylindrical portion 123 is fixed to the bearing housing 50 at the outer peripheral edge portion of the flange portion 52 of the bearing housing 50.
  • the upper surface part 121 of the connecting part 12 has a plate-like ring shape.
  • the upper surface portion 121 extends radially outward from the upper end portion of the inner cylindrical portion 123.
  • An upper end surface of the upper surface portion 121 is opposed to the mounting surface of the fan with a space therebetween, and forms a non-contact region 121A.
  • the contact region 52A is located on the radially inner side of the rotor 10 and on the radially inner side of the non-contact region 121A. Further, the contact region 52A protrudes in the axial direction from the non-contact region 121A.
  • the protrusion 124 of the connecting portion 12 has a substantially cylindrical shape.
  • the protrusion 124 protrudes upward in the axial direction from the non-contact region 121A.
  • Two protrusions 124 are provided on the outer edge of the upper surface part 121, and these protrusions 124 are positioned symmetrically with respect to the rotation axis P.
  • the outer cylindrical portion 122 of the connecting portion 12 has a cylindrical shape.
  • the outer cylindrical portion 122 protrudes downward in the axial direction from the outer peripheral edge portion of the upper surface portion 121.
  • the outer cylindrical portion 122 is fixed to the rotor 10 (magnetic pole member 11).
  • the stator 20 supplies a rotating magnetic field to the rotor 10 by applying an AC voltage to the winding 22. Thereby, the rotor 10 rotates with respect to the stator 20.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of a blower device including the electric motor 1 and the fan 60.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the blower, and including a virtual rotation axis P.
  • the fan 60 includes a mounting plate 61, a plurality of blades 63, and an upper plate 64.
  • the fan 60 is attached to the fan attachment portion 15 of the electric motor 1 and rotates as the rotor 10 rotates.
  • the fan 60 is a centrifugal fan, and is a turbo fan as a more specific example.
  • the mounting plate 61 has a plate shape with a raised central portion.
  • the mounting plate 61 has a substantially circular shape when viewed along the axial direction.
  • the mounting plate 61 includes a central portion 611 that is attached to the fan mounting portion 15 of the electric motor 1, a cylindrical portion 612 that extends in a substantially axial direction so as to surround the electric motor 1 from the outer peripheral end portion of the central portion 611, and the cylinder A flange portion 613 extending radially outward from an end portion of the shape portion 612 opposite to the central portion 611 is provided.
  • the central portion 611 has two through holes 621 penetrating in the axial direction on the radially outer portion.
  • the protrusions 124 of the electric motor 1 are inserted into these through holes 621.
  • the protrusion 124 can be used as a mark when the fan 60 is attached to the electric motor 1.
  • the protrusion 124 is positioned in the through hole 621 with a space from the inner peripheral surface 621 ⁇ / b> A of the through hole 621.
  • the end surface of the central portion 611 on the cylindrical portion 612 side forms a mounting surface 611 ⁇ / b> A of the fan 60.
  • the mounting surface 611A comes into contact with the contact area 52A.
  • the plurality of blades 63 are arranged around the rotation axis P so as to be spaced apart from each other, and are fixed to the mounting plate 61.
  • the plurality of blades 63 are attached to the outer side in the radial direction than the electric motor 1.
  • the upper plate 64 is fixed to the opposite side of the mounting plate 61 with respect to the blade 63.
  • the upper plate 64 has a ring shape centered on the rotation axis P when viewed along the rotation axis P.
  • the fan 60 sucks air from the upper part mainly through the opening of the upper plate 64 and blows out the air to the outside in the radial direction.
  • FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the operating frequency and noise level of the blower of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating the relationship between the operating frequency and the noise level of the blower of the comparative example. 5 and 6, the horizontal axis represents the operating frequency [Hz], and the vertical axis represents the noise value [dBA].
  • the blower of the comparative example differs from the blower of the present invention only in that the entire mounting surface of the motor is in contact with the mounting surface of the fan.
  • the operating frequency of the blower is the rotational frequency of the fan of the blower.
  • the end surface 15A of the fan mounting portion 15 has the contact area 52A that contacts the mounting surface 611A of the fan 60 and the non-contact area 121A that does not contact the mounting surface 611A of the fan 60. Therefore, the contact area between the end surface 15A of the fan mounting portion 15 and the mounting surface 611A of the fan 60 can be reduced as compared with the case where the entire end surface 15A of the fan mounting portion 15 is in contact with the mounting surface 611A of the fan 60. Therefore, it is possible to suppress the vibration caused by the electromagnetic force from being transmitted from the rotor 10 to the fan 60, and to reduce the noise caused by the electromagnetic force.
  • the contact area 52A is located on the radially inner side of the rotor 10 and on the radially inner side of the non-contact area 121A. For this reason, the distance from the rotor 10 to the contact area 52A can be increased as compared with the case where the entire end surface 15A of the fan mounting portion 15 contacts the mounting surface 611A of the fan 60. Therefore, it is possible to suppress the vibration caused by the electromagnetic force from being transmitted from the rotor 10 to the fan 60 and further reduce the noise caused by the electromagnetic force.
  • the contact area 52A protrudes in the axial direction from the non-contact area 121A, the non-contact area 121A can be reliably provided on the electric motor 1 side, and noise caused by electromagnetic force can be reliably reduced. it can.
  • the contact area 52A is made of a metal member, for example, the surface accuracy of the contact area 52A can be improved as compared with the case where the contact area 52A is made of a resin member. Therefore, the degree of adhesion between the end surface 15A of the fan mounting portion 15 and the mounting surface 611A of the fan 60 can be improved, chatter vibration generated between the end surface 15A of the fan mounting portion 15 and the mounting surface 611A of the fan 60 can be suppressed, and noise can be reduced. Can be further reduced.
  • the air blower can suppress vibration transmitted from the electric motor 1 to the fan 60, noise caused by electromagnetic force can be reduced.
  • the protrusion 124 since the protrusion 124 is inserted into the through hole 621 with a space from the inner peripheral surface 621A of the through hole 621, the protrusion 124 does not contact the fan 60. Therefore, it is possible to prevent the vibration caused by the electromagnetic force from being transmitted from the protrusion 124 to the fan 60 and to prevent the generation of noise caused by the electromagnetic force.
  • the contact region 52A is located radially inward of the rotor 10 and radially inward of the non-contact region 121A, but is not limited thereto.
  • the contact area may be located outside the non-contact area in the radial direction.
  • the contact region 52A protrudes in the axial direction from the non-contact region 121A, but is not limited thereto.
  • the mounting surface of the motor may be a flat surface, while the mounting surface of the fan may be provided with irregularities so that the mounting surface of the fan has a contact area and a non-contact area.
  • the contact region 52A is made of a metal member.
  • the contact region 52A is not limited to this, and may be made of another material such as a resin member.
  • the fan attaching part 15 had two projection parts 124, it may not only have this but may have only one projection part, and has three or more. May be. Moreover, the attachment part does not need to have a projection part.

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Abstract

電動機（１）は、ステータ（２０）と、このステータ（２０）の径方向外側に配置される筒状のロータ（１０）と、上記ステータ（２０）の軸方向の一方側に位置して、ロータ（１０）に取り付けられているファン取付部（１５）とを備える。このファン取付部（１５）の一方側の端面（１５Ａ）は、ファンの取付面と接触する接触領域（５２Ａ）と、ファンと接触しない非接触領域（１２１Ａ）とを有している。

Description

電動機および送風装置
　本発明は、電動機および送風装置に関する。
　従来、電動機としては、特開昭６３－２５３８４６号公報（特許文献１）に記載されているものがある。この電動機は、ステータと、ロータと、ステータの軸方向の一方側に位置して、ロータに取り付けられると共にファンが取り付けられている取付部とを備えている。この取付部を介して、電磁力によって生じるロータの回転力をファンに伝えて、ファンを回転させている。
特開昭６３－２５３８４６号公報
　上記従来の電動機では、上記ファン取付部の一方側の端面の全面がファンの取付面と接触している。このため、電磁力に起因する振動が上記ロータから上記ファンまで伝わって、電磁力に起因する騒音が発生するという問題があった。
　そこで、本発明の課題は、電磁力に起因する騒音を低減できる電動機を提供することにある。
　上記課題を解決するため、本発明の電動機は、
　ステータと、
　上記ステータの径方向外側に配置される筒状のロータと、
　上記ステータの軸方向の一方側に位置して、上記ロータに取り付けられているファン取付部と
を備え、
　上記ファン取付部の一方側の端面は、ファンの取付面と接触する接触領域と、上記ファンと接触しない非接触領域とを有することを特徴としている。
　上記構成によれば、上記ファン取付部の一方側の端面は、ファンの取付面と接触する接触領域と、ファンの取付面と接触しない非接触領域とを有する。このため、上記ファン取付部の端面の全面がファンの取付面と接触する場合よりも、ファン取付部の端面とファンの取付面との接触面積を低減できる。したがって、電磁力に起因する振動が上記ロータから上記ファンまで伝わるのを抑制し、電磁力に起因する騒音を低減できる。
　また、一実施形態の電動機では、
　上記接触領域は、上記ロータよりも径方向内側、かつ、上記非接触領域の径方向内側に位置している。
　上記実施形態によれば、上記接触領域は、上記ロータよりも径方向内側、かつ、上記非接触領域の径方向内側に位置している。このため、上記ファン取付部の端面の全面がファンの取付面と接触する場合よりも、上記ロータから上記ファンまでの距離を大きくすることができる。したがって、電磁力に起因する振動が上記ロータから上記ファンまで伝わるのを抑制し、電磁力に起因する騒音をさらに低減できる。
　また、一実施形態の電動機では、
　上記接触領域は、上記非接触領域よりも上記軸方向に突出している。
　上記実施形態によれば、上記接触領域は、上記非接触領域よりも上記軸方向に突出しているので、上記電動機側に上記非接触領域を確実に設けることができ、電磁力に起因する騒音を確実に低減できる。
　また、一実施形態の電動機では、
　上記接触領域は、金属部材からなる。
　上記実施形態によれば、上記接触領域は、金属部材からなるので、例えば上記接触領域が樹脂部材からなる場合に比べて、上記接触領域の面精度を向上できる。したがって、上記ファン取付部の端面とファンの取付面との密着度を向上でき、ファン取付部の端面とファンの取付面との間に生じるびびり振動を抑制でき、騒音をさらに低減できる。
　また、一実施形態の送風装置では、
　上記電動機と、
　上記電動機の上記ファン取付部の端面に取り付けられたファンと
を備える。
　上記実施形態によれば、上記送風装置は、上記電動機から上記ファンに伝わる振動を抑制できるので、電磁力に起因する騒音を低減できる。
　また、一実施形態の送風装置では、
　上記電動機の上記ファン取付部は、上記端面から上記軸方向に突出する突起部を有し、
　上記ファンは、上記ファンを上記軸方向に貫通する貫通孔を有し、
　上記突起部は、上記貫通孔内に、この貫通孔の内周面と間隔を空けて挿入されている。
　上記実施形態によれば、上記突起部は、上記貫通孔内に、この貫通孔の内周面と間隔を空けて挿入されているので、上記ファンに接触しない。したがって、電磁力に起因する振動が上記突起部から上記ファンまで伝わるのを防止し、電磁力に起因する騒音の発生を防止できる。
　また、例えば、上記電動機に上記ファンを取り付けるときの目印として、上記突起部を利用できる。
　本発明の電動機によれば、ファン取付部の一方側の端面は、ファンの取付面と接触しない非接触領域とを有するので、電磁力に起因する騒音を低減できる。
図１は本発明の電動機の概略的な構成を示す断面図である。 図２は上記電動機のステータおよびロータの概略的な構成を示す断面図である。 図３は本発明の送風装置の分解斜視図である。 図４は上記送風装置の概略的な構成を示す断面図である。 図５は上記送風装置の運転周波数と騒音値との関係を示す図である。 図６は比較例の送風装置の運転周波数と騒音値との関係を示す図である。
　以下、本発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
　図１は本発明の電動機１の概略的な構成を示し、仮想的な回転軸Ｐを含む断面における断面図を示している。
　上記電動機１は、ロータ１０とステータ２０とシャフト３０と複数の軸受４１，４２とを備えている。
　シャフト３０は回転軸Ｐに沿って延在する棒状（例えば円柱状）の部材であり、導電性を有する。シャフト３０は例えば金属（例えばステンレス鋼など）で形成される。
　なお以下では、回転軸Ｐに沿う方向を軸方向と呼び、回転軸Ｐを中心とした周方向および径方向をそれぞれ単に周方向および径方向と呼ぶ。
　ステータ２０はステータコア２１と巻線２２とを備えている。ステータコア２１は軟磁性体で形成されており、導電性を有する。ステータコア２１は複数のティース２１１とバックヨーク２１２とを有している。
　図２はステータ２０とロータ１０との概略的な構成の一例を示す断面図である。図２においては、回転軸Ｐに垂直な断面であって、ティース２１１を通る断面が示されている。
　ティース２１１は複数設けられており、これら複数のティース２１１はシャフト３０（回転軸Ｐ）の周囲に配置される。より具体的には、複数のティース２１１は周方向に沿って間隔を空けて並んで配置され、回転軸Ｐを中心として放射状に配置される。
　バックヨーク２１２は複数のティース２１１の一端（図１では内周側の一端）同士を磁気的に連結する。バックヨーク２１２は例えば回転軸Ｐを中心とした筒状（略円筒状）の形状を有している。
　ステータコア２１は例えば軸方向に沿って積層される複数の積層鋼板によって形成されてもよい。これにより、ステータコア２１に生じる渦電流を低減することができる。なおステータコア２１は必ずしも積層鋼板によって構成される必要はなく、例えば樹脂を含んで形成される圧粉磁心であってもよい。これによっても、渦電流は低減される。
　巻線２２は、例えばインシュレータ２３を介してティース２１１に巻回される。この巻線２２は径方向に沿う軸を巻回軸としてティース２１１に巻回される。インシュレータ２３は絶縁性の材料によって形成されており、巻線２２とティース２１１との間を絶縁する。なお、本明細書で特に断りのない限り、巻線はこれを構成する導線の１本１本を指すのではなく、導線が一纏まりに巻回された態様を指す。これは図面においても同様である。また、巻始め及び巻終わりの引出線、及びそれらの結線も図面においては適宜に省略している。
　ロータ１０はステータ２０の径方向外側に配置され、回転軸Ｐを中心とした略円筒形状を有している。ロータ１０は磁極部材１１を有している。磁極部材１１はステータ２０に対して界磁磁束を供給する部材であり、エアギャップを介してステータ２０に対面する。
　図１に示すように、磁極部材１１は、ステータ２０よりも外周側（シャフト３０とは反対側）に設けられている。言い換えれば、ロータ１０はステータ２０よりもシャフト３０から遠い位置に設けられる。かかる電動機１はいわゆるアウターロータ型の電動機である。
　磁極部材１１は、例えば永久磁石によって形成され、周方向において交互に異なる極性の磁極面をステータ２０に向けて呈する。磁極部材１１は例えばボンド磁石である。磁極部材１１には、自身を貫通する孔１３が形成され、ステータ２０はこの孔１３の内部に配置されることになる。ボンド磁石における磁石片としては、例えばフェライト磁石を採用することができる。
　このようなロータ１０およびステータ２０において、巻線２２へと適切に交流電圧が印加されることにより、ステータ２０はロータ１０へと回転磁界を供給することができる。これに伴ってロータ１０はステータ２０に対して回転することとなる。
　ステータ２０は、ステータ固定部２５によってシャフト３０に固定される。つまりステータ固定部２５はステータ２０に固定されるとともに、シャフト３０にも固定される。例えばステータ固定部２５は樹脂によって形成されており、ステータ２０およびシャフト３０と一体に成形される。
　ステータ固定部２５は、例えば軸方向の両側においてステータ２０を密着して覆っている。また、巻線２２の周方向における相互間に空隙が存在していれば、ステータ固定部２５は当該空隙を埋めていてもよい。なお、巻線２２の巻数（層数）を増やして、巻線２２の相互間の空隙を狭くしても構わない。これにより、ティース２１１の間の空隙に対して巻線２２が占める体積率（占積率）を向上することができ、ひいては電動機１の効率を向上できる。
　ステータ固定部２５はステータ２０を覆うので、ステータ２０を保護できる。ステータ２０のロータ１０との対向面（ティース２１１の外周面）は、ステータ固定部２５によって覆われておらず、露出している。これは、ステータ２０とロータ１０との間の磁気抵抗を低減するためである。これにより、電動機１の効率を向上することができる。なお、ステータ固定部２５はバックヨーク２１２の内周面２６を覆っていないものの、この内周面２６を覆ってもよい。これにより、バックヨーク２１２の内周面２６も保護することができる。
　バックヨーク２１２の内周面２６は孔を形成しており、この孔は軸方向の一方側（以下、上側と呼ぶ）に開口するものの、軸方向の他方側（以下、下側と呼ぶ）において、ステータ固定部２５によって、その一部が塞がれている。そして、シャフト３０が孔を軸方向に貫通し、孔の底面（ステータ固定部２５によって形成された面）において、シャフト３０の一端部がステータ固定部２５に埋め込まれて固定されている。
　以上のように、ステータ固定部２５はステータ２０とシャフト３０とを固定するので、ステータ２０とシャフト３０とを連結する連結部としても機能する。
　ロータ１０は、ファン取付部１５および軸受４１，４２によってシャフト３０に対して回転可能に取り付けられている。シャフト３０には、複数の軸受４１，４２が取り付けられている。
　軸受４１，４２は、シャフト３０に外嵌した状態で、シャフト３０に固定される。軸受４１，４２は軸方向で互いに間隔を空けてシャフト３０に取り付けられている。なお、２つの軸受４１，４２が設けられているものの、一つの軸受のみが設けられてもよく、３つ以上の軸受が設けられてもよい。
　ファン取付部１５は、ステータ２０の軸方向の上側に位置して、間隔を空けてステータ２０およびステータ固定部２５と対面している。このファン取付部１５は、ロータ１０に取り付けられると共に、軸受４１，４２を介してシャフト３０に回転可能に取り付けられている。ファン取付部１５の上側の端面１５Ａは、後述するファン６０（図３に示す）の取付面と接触する接触領域５２Ａと、ファン６０と接触しない非接触領域１２１Ａとを有している。ファン取付部１５は、軸受ハウジング５０と連結部１２とを有している。
　軸受ハウジング５０は、例えば導電性の部材であり、例えば金属（例えばアルミ）によって形成されている。軸受ハウジング５０は、筒状部５１と、この筒状部５１の上側の部分から径方向外側に延在するフランジ部５２とを有している。このフランジ部５２の上側の端面は、ファン６０の取付面と接触するようになっており、上記接触領域５２Ａを形成している。
　筒状部５１は、間隔を空けてシャフト３０を囲んでいる。筒状部５１の内周面には、軸受４１，４２が内嵌されている。
　連結部１２は、軸受ハウジング５０とロータ１０とを連結している。この連結部１２は、例えば樹脂で形成されている。連結部１２は、内側筒状部１２３と、上面部１２１と、突起部１２４と、外側筒状部１２２とを有している。
　連結部１２の内側筒状部１２３は、筒状形状を有している。内側筒状部１２３は、軸受ハウジング５０のフランジ部５２の外周縁部において軸受ハウジング５０に固定されている。
　連結部１２の上面部１２１は、板状のリング形状を有している。上面部１２１は、内側筒状部１２３の上端部から径方向外側に延在している。上面部１２１の上側の端面は、上記ファンの取付面と間隔を空けて対向するようになっており、非接触領域１２１Ａを形成する。接触領域５２Ａは、ロータ１０よりも径方向内側、かつ、非接触領域１２１Ａの径方向内側に位置している。また、接触領域５２Ａは、非接触領域１２１Ａよりも軸方向に突出している。
　連結部１２の突起部１２４は、略円柱形状を有している。突起部１２４は、非接触領域１２１Ａから軸方向の上側へ突出している。突起部１２４は、上面部１２１の外縁部に２つ設けられており、これらの突起部１２４は、回転軸Ｐに対して互いに対称に位置している。
　連結部１２の外側筒状部１２２は、筒状形状を有している。外側筒状部１２２は、上面部１２１の外周縁部から軸方向の下側へ突出している。外側筒状部１２２は、ロータ１０（磁極部材１１）に固定されている。
　このような電動機１において、巻線２２に交流電圧を印加することによって、ステータ２０は、ロータ１０に回転磁界を供給する。これにより、ロータ１０は、ステータ２０に対して回転する。
　電動機１は、ファンを駆動する。図３は、電動機１とファン６０とを備える送風装置の分解斜視図である。図４は、上記送風装置の概略的な構成を示し、仮想的な回転軸Ｐを含む断面における断面図である。
　図３および図４に示すように、ファン６０は、取付板６１と、複数の羽根６３と、上部板６４とを備えている。ファン６０は、電動機１のファン取付部１５に取り付けられ、ロータ１０の回転に伴って回転する。ファン６０は、遠心ファンであって、より具体的な一例としてはターボファンである。
　取付板６１は、中央部が盛り上がった板状の形状を有している。取付板６１は、軸方向に沿って見たとき、略円形状になっている。取付板６１は、電動機１のファン取付部１５に取り付けられる中央部６１１と、この中央部６１１の外周端部から電動機１を囲むように略軸方向に延在する筒状部６１２と、この筒状部６１２の、中央部６１１と反対側の端部から、径方向外側に延在するフランジ部６１３とを有している。
　中央部６１１は、径方向外側部分に、軸方向に貫通する２つの貫通孔６２１を有している。これらの貫通孔６２１には、電動機１にファン６０を取り付けるとき、電動機１の突起部１２４が挿入される。このように、電動機１にファン６０を取り付けるときの目印として、この突起部１２４を利用できるようになっている。ファン６０が電動機１に取り付けられると、突起部１２４は、貫通孔６２１内に、貫通孔６２１の内周面６２１Ａと間隔を空けて位置する。
　中央部６１１の筒状部６１２側の端面は、ファン６０の取付面６１１Ａを形成している。この取付面６１１Ａは、接触領域５２Ａに接触するようになっている。
　複数の羽根６３は、回転軸Ｐの周りで互いに間隔を空けて並んで配置され、取付板６１に固定されている。複数の羽根６３は、電動機１よりも径方向外側に取り付けられる。
　上部板６４は、羽根６３に対して取付板６１の反対側に固定されている。上部板６４は、回転軸Ｐに沿って見て、回転軸Ｐを中心としたリング状の形状を有している。
　かかる送風装置において、電動機１およびファン６０の回転に伴って、ファン６０は主として上部板６４の開口部を介して上部から空気を吸い込み、径方向の外側に空気を吹き出す。
　図５は、本発明の送風装置の運転周波数と騒音値との関係を示す図である。図６は、比較例の送風装置の運転周波数と騒音値との関係を示す図である。図５および図６において、横軸は運転周波数［Ｈｚ］を表し、縦軸は騒音値［ｄＢＡ］を表している。ここで、比較例の送風装置は、本発明の送風装置と比べ、電動機の取付面の全面がファンの取付面と接触している点だけが異なっている。送風装置の運転周波数とは、送風装置のファンの回転周波数である。
　図６に示すように、比較例の送風装置では、運転周波数が約３３０Ｈｚ，約４１０Ｈｚ，約５００Ｈｚのとき、電磁力に起因する騒音値が突出して大きくなっている。これに対し、図５に示すように、本発明の送風装置では、運転周波数が約３３０Ｈｚ，約４１０Ｈｚ，約５００Ｈｚのとき、電磁力に起因する騒音値が突出して大きくなっておらず、上記騒音値を低減できた。
　上記構成の電動機１によれば、ファン取付部１５の端面１５Ａは、ファン６０の取付面６１１Ａと接触する接触領域５２Ａと、ファン６０の取付面６１１Ａと接触しない非接触領域１２１Ａとを有する。このため、ファン取付部１５の端面１５Ａの全面がファン６０の取付面６１１Ａと接触する場合よりも、ファン取付部１５の端面１５Ａとファン６０の取付面６１１Ａとの接触面積を低減できる。したがって、電磁力に起因する振動がロータ１０からファン６０まで伝わるのを抑制し、電磁力に起因する騒音を低減できる。
　また、上記接触領域５２Ａは、上記ロータ１０よりも径方向内側、かつ、上記非接触領域１２１Ａの径方向内側に位置している。このため、ファン取付部１５の端面１５Ａの全面がファン６０の取付面６１１Ａと接触する場合よりも、ロータ１０から上記接触領域５２Ａまでの距離を大きくすることができる。したがって、電磁力に起因する振動がロータ１０からファン６０まで伝わるのを抑制し、電磁力に起因する騒音をさらに低減できる。
　また、上記接触領域５２Ａは、上記非接触領域１２１Ａよりも軸方向に突出しているので、上記電動機１側に非接触領域１２１Ａを確実に設けることができ、電磁力に起因する騒音を確実に低減できる。
　また、上記接触領域５２Ａは、金属部材からなるので、例えば上記接触領域５２Ａが樹脂部材からなる場合に比べて、接触領域５２Ａの面精度を向上できる。したがって、ファン取付部１５の端面１５Ａとファン６０の取付面６１１Ａとの密着度を向上でき、ファン取付部１５の端面１５Ａとファン６０の取付面６１１Ａとの間に生じるびびり振動を抑制でき、騒音をさらに低減できる。
　また、上記送風装置は、上記電動機１から上記ファン６０に伝わる振動を抑制できるので、電磁力に起因する騒音を低減できる。
　また、上記突起部１２４は、上記貫通孔６２１内に、この貫通孔６２１の内周面６２１Ａと間隔を空けて挿入されているので、上記ファン６０に接触しない。したがって、電磁力に起因する振動が突起部１２４からファン６０まで伝わるのを防止し、電磁力に起因する騒音の発生を防止できる。
　なお、上記実施形態では、接触領域５２Ａは、ロータ１０よりも径方向内側、かつ、非接触領域１２１Ａの径方向内側に位置していたが、これに限られない。例えば、接触領域が非接触領域の径方向外側に位置していてもよい。
　また、上記実施形態では、接触領域５２Ａは、非接触領域１２１Ａよりも軸方向に突出していたが、これに限られない。例えば、電動機の取付面を平坦な面にする一方、ファンの取付面に凹凸を設けて、ファンの取付面が接触領域と非接触領域とを有するようにしてもよい。
　また、上記実施形態では、接触領域５２Ａは、金属部材からなっていたが、これに限らず、樹脂部材など、他の材質からなっていてもよい。
　また、上記実施形態では、ファン取付部１５は、２つの突起部１２４を有していたが、これに限らず、突起部を１つだけ有していてもよいし、３つ以上有していてもよい。また、取付部が突起部を有していなくてもよい。
　本発明の具体的な実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々変更して実施することができる。
　１　電動機
　１０　ロータ
　１５　ファン取付部
　１５Ａ　端面
　２０　ステータ
　５２Ａ　接触領域
　６０　ファン
　１２１Ａ　非接触領域
　１２４　突起部
　６１１Ａ　取付面
　６２１　貫通孔
　６２１Ａ　内周面

Claims (6)

  1. 　ステータ(２０)と、
    　上記ステータ(２０)の径方向外側に配置される筒状のロータ(１０)と、
    　上記ステータ(２０)の軸方向の一方側に位置して、上記ロータ(１０)に取り付けられているファン取付部(１５)と
    を備え、
    　上記ファン取付部(１５)の一方側の端面(１５Ａ)は、ファン(６０)の取付面(６１１Ａ)と接触する接触領域(５２Ａ)と、上記ファン(６０)と接触しない非接触領域(１２１Ａ)とを有することを特徴とする電動機。
  2. 　請求項１に記載の電動機において、
    　上記接触領域(５２Ａ)は、上記ロータ(１０)よりも径方向内側、かつ、上記非接触領域(１２１Ａ)の径方向内側に位置していることを特徴とする電動機。
  3. 　請求項１または２に記載の電動機において、
    　上記接触領域(５２Ａ)は、上記非接触領域(１２１Ａ)よりも上記軸方向に突出していることを特徴とする電動機。
  4. 　請求項１から３までのいずれか一つに記載の電動機において、
    　上記接触領域(５２Ａ)は、金属部材からなることを特徴とする電動機。
  5. 　請求項１から４までのいずれか一つに記載の電動機（１）と、
    　上記電動機（１）の上記ファン取付部(１５)に取り付けられたファン(６０)と
    を備えることを特徴とする送風装置。
  6. 　請求項５に記載の送風装置において、
    　上記電動機（１）の上記ファン取付部(１５)は、上記端面(１５Ａ)から上記軸方向に突出する突起部(１２４)を有し、
    　上記ファン（６０）は、上記ファン（６０）を上記軸方向に貫通する貫通孔（６２１）を有し、
    　上記突起部(１２４)は、上記貫通孔(６２１)内に、この貫通孔(６２１)の内周面(６２１Ａ)と間隔を空けて挿入されていることを特徴とする電動機。
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