WO2020202489A1 - ロータ、モータ、電動送風機、電気掃除機、及び手乾燥装置 - Google Patents

ロータ、モータ、電動送風機、電気掃除機、及び手乾燥装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2020202489A1
WO2020202489A1 PCT/JP2019/014738 JP2019014738W WO2020202489A1 WO 2020202489 A1 WO2020202489 A1 WO 2020202489A1 JP 2019014738 W JP2019014738 W JP 2019014738W WO 2020202489 A1 WO2020202489 A1 WO 2020202489A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
rotor
core
permanent magnet
motor
electric blower
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2019/014738
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
和慶 土田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Home Appliance Co Ltd
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Home Appliance Co Ltd
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Home Appliance Co Ltd, Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Home Appliance Co Ltd
Priority to PCT/JP2019/014738 priority Critical patent/WO2020202489A1/ja
Priority to JP2021511847A priority patent/JP7086274B2/ja
Publication of WO2020202489A1 publication Critical patent/WO2020202489A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27—Rotor cores with permanent magnets

Definitions

  • the present invention relates to a rotor used in a motor.
  • An object of the present invention is to suppress a decrease in magnetic force in a small motor and to maintain the structural strength of the rotor even when the rotor rotates at high speed in the small motor.
  • the rotor according to one aspect of the present invention A rotor core having an inner core and at least one outer core located outside the inner core in the radial direction. With at least one permanent magnet arranged between the inner core and the outer core, A shaft that is a magnetic material fixed to the inner iron core, A cover member that covers the rotor core is provided. When the outer diameter of the rotor core is ⁇ 1 and the minimum distance from at least one permanent magnet to the shaft is t1. Satisfy ⁇ 1 / t1 ⁇ 7.
  • the motor according to another aspect of the present invention With the stator It has the rotor arranged inside the stator.
  • the electric blower according to another aspect of the present invention is Feathers and It has the motor that rotates the blades.
  • the vacuum cleaner according to another aspect of the present invention Dust collector and It has the electric blower that generates suction force and sends dust to the dust collecting part.
  • the hand drying device according to another aspect of the present invention A housing with an intake port and an air outlet, It has the electric blower which is fixed inside the housing, sucks the air outside the housing through the intake port, and sends the air to the outside of the housing through the air outlet.
  • the present invention it is possible to suppress a decrease in magnetic force in a small motor and maintain the structural strength of the rotor even when the rotor rotates at high speed in the small motor.
  • FIG. 5 is a side view schematically showing an electric vacuum cleaner (also simply referred to as “vacuum cleaner”) according to the third embodiment of the present invention. It is a perspective view which shows typically the hand dryer as the hand drying apparatus which concerns on Embodiment 4 of this invention.
  • Embodiment 1 In the xyz Cartesian coordinate system shown in each figure, the z-axis direction (z-axis) indicates a direction parallel to the axis Ax of the motor 1, and the x-axis direction (x-axis) is orthogonal to the z-axis direction (z-axis).
  • the y-axis direction (y-axis) indicates a direction orthogonal to both the z-axis direction and the x-axis direction.
  • the axis Ax is the center of rotation of the rotor 2.
  • the direction parallel to the axis Ax is also referred to as "axial direction of rotor 2" or simply "axial direction”.
  • the radial direction is the radial direction of the rotor 2 or the stator 3, and is the direction orthogonal to the axis Ax.
  • the xy plane is a plane orthogonal to the axial direction.
  • the arrow D1 indicates the circumferential direction centered on the axis Ax.
  • the circumferential direction of the rotor 2 is also simply referred to as "circumferential direction”.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the structure of the motor 1 according to the first embodiment of the present invention.
  • the motor 1 has a rotor 2, a stator 3, and a position sensor 4.
  • the motor 1 is, for example, a permanent magnet synchronous motor (also referred to as a brushless DC motor) such as a permanent magnet embedded motor.
  • Motor 1 is capable of high-speed rotation at 10,000 rpm or more.
  • the motor 1 is, for example, a single-phase motor.
  • the motor 1 may be a motor other than a single-phase motor, for example, a three-phase motor.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the structure of the rotor 2.
  • the rotor 2 includes a rotor core 21, at least one permanent magnet 22, a shaft 23, and a cover member 24 (also simply referred to as a "cover").
  • the rotor 2 is rotatably arranged inside the stator 3. There is an air gap between the rotor 2 and the stator 3.
  • the rotor core 21 has an inner core 211 and at least one outer core 212.
  • the rotor core 21 may further have at least one rib 213.
  • the inner iron core 211 is, for example, a plurality of sheets laminated in the axial direction.
  • the plurality of sheets are, for example, a plurality of electrical steel sheets.
  • the inner iron core 211 has a shaft hole 211a.
  • the inner core 211 may further have at least one inner protrusion 211b.
  • the inner iron core 211 has a plurality of inner protrusions 211b, specifically, eight inner protrusions 211b.
  • Each inner protrusion 211b supports the end of the permanent magnet 22 in the circumferential direction of the rotor 2.
  • each medial projection 211b supports the longitudinal end of the permanent magnet 22.
  • each permanent magnet 22 is positioned in the rotor core 21 and fixed in the rotor core 21.
  • the outer iron core 212 is, for example, a plurality of sheets laminated in the axial direction.
  • the plurality of sheets are, for example, a plurality of electrical steel sheets.
  • the outer core 212 is located outside the inner core 211 in the radial direction of the rotor 2. That is, the inner core 211, one permanent magnet 22, and one outer core 212 are arranged in this order in the radial direction of the rotor 2.
  • the rotor 2 has a plurality of ribs 213, specifically eight ribs 213.
  • Each rib 213 is provided between the inner core 211 and the outer core 212.
  • Each rib 213 connects the inner core 211 and the outer core 212.
  • ribs 213 are provided on both sides of each outer core 212 in the circumferential direction.
  • the rotor 2 has a plurality of permanent magnets 22 (specifically, four permanent magnets 22). Each permanent magnet 22 is arranged between the inner core 211 and the outer core 212. Each permanent magnet 22 forms one magnetic pole of the rotor 2. In this embodiment, the rotor 2 has four magnetic poles.
  • Each permanent magnet 22 is, for example, a neodymium sintered magnet. As a result, the magnetic force of the permanent magnet 22 can be increased, and the output of the motor 1 can be increased. Each permanent magnet 22 is magnetized in the radial direction of the rotor 2.
  • the permanent magnet 22 is a neodymium sintered magnet
  • an eddy current loss may occur in the rotor 2 due to the demagnetic field from the stator 3, and the neodymium sintered magnet may generate heat.
  • the neodymium sintered magnet is likely to be demagnetized. Therefore, it is desirable that the inner core 211 and each outer core 212 are a plurality of sheets laminated in the axial direction. Therefore, even if the permanent magnet 22 is a neodymium sintered magnet, the eddy current loss in the rotor 2 is reduced and neodymium Demagnetization of sintered magnets can be suppressed.
  • the shaft 23 is a magnetic material.
  • the shaft 23 is made of, for example, austenite such as SUS304.
  • the shaft 23 is fixed to the inner iron core 211. Specifically, the shaft 23 is fixed to the shaft hole 211a. Therefore, the magnetic flux from each permanent magnet 22 passes through the shaft 23. Thereby, in the region between each permanent magnet 22 and the axis Ax, it is possible to secure a magnetic path for the magnetic flux to pass through. As a result, it is possible to suppress a decrease in the magnetic force of the rotor 2.
  • the cover member 24 has, for example, a cylindrical shape.
  • the cover member 24 covers the rotor core 21.
  • the cover member 24 covers the outer peripheral surface of the rotor core 21.
  • the stator 3 has a stator core 31, at least one insulator 32, and at least one winding 33.
  • the stator 3 is arranged outside the rotor 2.
  • the stator core 31 has four teeth 311.
  • the stator core 31 is divided into a plurality of divided cores 31a. In the example shown in FIG. 1, the stator core 31 is divided into four divided cores 31a. Each split core 31a has one tooth 311.
  • the insulator 32 insulates the stator core 31.
  • Each insulator 32 is attached to a stator core 31.
  • Each winding 33 is wound around an insulator 32.
  • each winding 33 can be wound around the insulator 32 at a high density.
  • the position sensor 4 has, for example, a Hall element that detects a magnetic field from the rotor 2. As a result, the position sensor 4 can detect the magnetic field from the rotor 2.
  • the position sensor 4 is fixed by two insulators 32 adjacent to each other, for example, between the two teeth 311 of the stator core 31. As a result, the size of the motor 1 can be reduced.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing the structure of the rotor 2.
  • the rotor 2 when the outer diameter of the rotor core 21 is ⁇ 1 and the minimum distance from at least one permanent magnet 22 to the shaft 23 is t1, the rotor 2 satisfies ⁇ 1 / t1 ⁇ 7.
  • the minimum distance t1 is the distance from each permanent magnet 22 to the shaft 23 in the radial direction in the xy plane.
  • the outer diameter ⁇ 1 [mm] of the rotor core 21 is, for example, 60 mm or less. However, when the ratio ⁇ 1 / t1 is 7 or more, the outer diameter ⁇ 1 [mm] of the rotor core 21 is 30 mm or less.
  • each permanent magnet 22 has a rectangular shape.
  • the width of each permanent magnet 22 in the longitudinal direction is indicated by W1
  • the width of each permanent magnet 22 in the lateral direction is indicated by W2.
  • the lateral direction is, for example, the same as the magnetization direction of the permanent magnet 22.
  • the width W1 [mm] satisfies, for example, 2.4 ⁇ W1 ⁇ 38.4.
  • the width W2 [mm] is, for example, 1.4 ⁇ W2 ⁇ 2.5.
  • the ratio W1 / W2 of the width W1 and the width W2 is, for example, 1.7 ⁇ W1 / W2 ⁇ 15.4.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing another example of the rotor 2.
  • the rib 213 is provided only on one side of each outer core 212 in the circumferential direction of the rotor 2.
  • the leakage flux from one permanent magnet 22 to another adjacent permanent magnet 22 can be reduced.
  • the magnetic force of the rotor 2 can be increased.
  • the rotation direction D2 of the rotor 2 is clockwise.
  • ribs 213 are provided on the downstream side of each outer core 212 in the rotation direction D2, and ribs 213 are provided on the upstream side of each outer core 212 in the rotation direction D2. Not done.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing still another example of the rotor 2.
  • the rotor 2 shown in FIG. 5 does not have ribs 213. Therefore, the inner core 211 and each outer core 212 are not connected to each other. That is, each outer core 212 is separated from the inner core 211. As a result, the leakage flux from one permanent magnet 22 to another adjacent permanent magnet 22 can be reduced. As a result, the magnetic force of the rotor 2 can be increased.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing still another example of the rotor 2.
  • each outer core 212 has at least one outer protrusion 212a.
  • each outer core 212 has two outer protrusions 212a.
  • Each outer protrusion 212a supports the end of the permanent magnet 22 in the circumferential direction of the rotor 2.
  • each outer protrusion 212a supports the longitudinal end of the permanent magnet 22.
  • each permanent magnet 22 is positioned in the rotor core 21 and fixed in the rotor core 21.
  • the inner iron core 211 does not have the inner protrusion 211b, but may have one or more inner protrusions 211b.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing still another example of the rotor 2.
  • the rotor 2 shown in FIG. 7 has at least one resin 26.
  • the resin 26 is filled between the rotor core 21 and the cover member 24 in the interpole portion of the rotor 2.
  • the interpole portion of the rotor 2 is a region between two permanent magnets 22 adjacent to each other in the circumferential direction of the rotor 2.
  • the resin 26 transfers the heat of the rotor core 21, for example, the heat generated by each permanent magnet 22 to the cover member 24.
  • the heat is released from the cover member 24 to the outside of the rotor 2. That is, the resin 26 promotes the release of heat from the rotor 2.
  • the resin 26 suppresses the movement of each permanent magnet 22.
  • the resin 26 can suppress the movement of each permanent magnet 22 in the circumferential direction due to the moment generated when the rotation of the rotor 2 starts or stops.
  • a substance made of a material other than the resin may be filled between the rotor core 21 and the cover member 24.
  • the substance made of a material other than the resin 26 is, for example, an insulating member that electrically insulates the rotor core 21 or a heat conductive member having high thermal conductivity.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing still another example of the rotor 2.
  • the rotor 2 shown in FIG. 8 does not have an inner protrusion 211b and an outer protrusion 212a.
  • the two ribs 213 support the ends of the permanent magnets 22 in the circumferential direction of the rotor 2.
  • each rib 213 supports the longitudinal end of the permanent magnet 22.
  • each permanent magnet 22 is positioned in the rotor core 21 and fixed in the rotor core 21.
  • FIG. 9 is a graph showing the relationship between the outer diameter ⁇ 1 of the rotor core 21 and the width W1 in the longitudinal direction of each permanent magnet 22.
  • FIG. 10 is a graph showing the relationship between the outer diameter ⁇ 1 of the rotor core 21 and the width W2 of each permanent magnet 22 in the lateral direction.
  • FIG. 11 is a graph showing the relationship between the outer diameter ⁇ 1 of the rotor core 21 and the width ratio W1 / W2 of each permanent magnet 22.
  • the broken line L1 shown in FIG. 11 shows the ratio W1 / W2 as a comparative example, and the line L2 shows the ratio W1 / W2 in the rotor 2 according to the present embodiment.
  • each permanent magnet 22 is determined according to the outer diameter ⁇ 1 of the rotor core 21.
  • the width W2 of each permanent magnet 22 in the lateral direction is determined according to the outer diameter ⁇ 1 of the rotor core 21.
  • the dimensions of the permanent magnets of the rotor are determined according to the size of the rotor.
  • the ratio of the width of each permanent magnet in the longitudinal direction to the width in the lateral direction is constant with respect to the size of the rotor (for example, the outer diameter of the rotor core) as shown by the broken line L1 in FIG. Is.
  • the width ratio W1 / W2 of each permanent magnet 22 is not constant with respect to the outer diameter ⁇ 1 of the rotor core 21. That is, the smaller the outer diameter ⁇ 1 of the rotor core 21, the smaller the ratio W1 / W2. Specifically, the smaller the outer diameter ⁇ 1 of the rotor core 21, the greater the decrease in the ratio W1 / W2. More specifically, the smaller the outer diameter ⁇ 1 of the rotor core 21, the smaller the widths W1 and W2, but the reduction rate of the width W2 is smaller than the reduction rate of the width W1.
  • the width W2 in the lateral direction is smaller than the width W1 in the longitudinal direction as the outer diameter ⁇ 1 of the rotor core becomes smaller than that of the rotor 2 according to the present embodiment.
  • the permanent magnet is easily demagnetized by the demagnetizing field from the stator.
  • a small motor for example, motor 1
  • the ratio W1 / W2 satisfies W1 / W2 ⁇ 15.4.
  • the ratio W1 / W2 satisfies W1 / W2 ⁇ 10.
  • the width W1 is 18.4 mm or less
  • the width W2 is 1.9 mm or less.
  • FIG. 12 is a graph showing the relationship between the outer diameter ⁇ 1 of the rotor core 21 and the minimum distance t1 from each permanent magnet 22 to the shaft 23.
  • the broken line L3 shown in FIG. 11 indicates the minimum distance t1 as a comparative example, and the line L4 indicates the minimum distance t1 in the rotor 2 of the motor 1 according to the present embodiment.
  • the dimensions of the rotor core are determined according to the size of the rotor.
  • the minimum distance from each permanent magnet to the shaft is constant with respect to the size of the rotor (for example, the outer diameter of the rotor core), as shown by the broken line L3 in FIG.
  • the ratio of the minimum distance t1 from each permanent magnet 22 to the shaft 23 to the outer diameter ⁇ 1 of the rotor iron core 21 is not constant.
  • the outer diameter ⁇ 1 of the rotor core 21 is The smaller the distance, the smaller the minimum distance t1. More specifically, the smaller the outer diameter ⁇ 1 of the rotor core 21, the larger the reduction rate of the minimum distance t1.
  • FIG. 13 is a graph showing the relationship between the outer diameter ⁇ 1 of the rotor core 21, the outer diameter ⁇ 1 of the rotor core 21, and the ratio ⁇ 1 / t1 of the minimum distance t1 from each permanent magnet 22 to the shaft 23.
  • FIG. 14 is a graph showing the relationship between the outer diameter ⁇ 1 of the rotor core 21, the ratio ⁇ 1 / t1 of the minimum distance t1 from each permanent magnet 22 to the shaft 23, and the magnetic force utilization rate of the rotor 2 in the motor 1.
  • line L5 shows the magnetic force utilization of a rotor having a shaft made of a non-magnetic material as a comparative example
  • line L6 has a shaft 23 made of a magnetic material according to the present embodiment. The magnetic force utilization rate of the rotor 2 according to the above is shown.
  • the ratio ⁇ 1 / t1 sharply increases.
  • the ratio ⁇ 1 / t1 is 7 or more (that is, ⁇ 1 ⁇ 30 mm)
  • the magnetic force utilization rate of the rotor having a shaft made of a non-magnetic material drops sharply.
  • the rotor 2 in the rotor 2 according to the present embodiment having the shaft 23 made of a magnetic material, the rotor has a ratio of ⁇ 1 / t1 of 7 or more.
  • the decrease in the magnetic force utilization rate of 2 is suppressed.
  • the shaft 23 since the shaft 23 is a magnetic material, the magnetic flux from each permanent magnet 22 passes through the shaft 23. Thereby, in the region between each permanent magnet 22 and the axis Ax, it is possible to secure a magnetic path for the magnetic flux to pass through. Therefore, in the present embodiment, even if the ratio ⁇ 1 / t1 is 7 or more, since the shaft 23 is a magnetic material, it is possible to suppress a decrease in the magnetic force of the rotor 2.
  • each permanent magnet 22 is a neodymium sintered magnet
  • the magnetic force of the rotor 2 increases as compared with, for example, a ferrite sintered magnet.
  • the magnetic force of the rotor 2 increases, a large centrifugal force is generated in each permanent magnet 22, and the rotor core 21 is easily deformed.
  • the rotor 2 shown in FIG. 2 is provided with ribs 213 on both sides of each permanent magnet 22, the structural strength of the rotor 2 is maintained even when the rotor 2 rotates at high speed in a small motor. can do.
  • ribs 213 are provided only on one side of each outer core 212 in the circumferential direction of the rotor 2. As a result, the leakage flux from one permanent magnet 22 to another adjacent permanent magnet 22 can be reduced. As a result, it is possible to suppress a decrease in the magnetic force of the rotor 2.
  • the rotor 2 shown in FIG. 5 does not have a rib 213. Thereby, the leakage flux from each permanent magnet 22 can be further reduced. As a result, the decrease in the magnetic force of the rotor 2 can be further suppressed.
  • a centrifugal force in the radial direction is generated in each outer core 212. Even in this case, since each outer core 212 is covered with the cover member 24, the structural strength of the rotor 2 can be maintained. As a result, both maintenance and reliability of the magnetic force of the rotor 2 can be achieved.
  • each outer core 212 of the rotor 2 may have at least one outer protrusion 212a.
  • ribs 213 are provided only on one side of each outer iron core 212 in the circumferential direction of the rotor 2.
  • the rotor 2 may have at least one resin 26.
  • the resin 26 is filled between the rotor core 21 and the cover member 24 in the interpole portion of the rotor 2.
  • the resin 26 transfers the heat of the rotor core 21, for example, the heat generated by each permanent magnet 22 to the cover member 24.
  • the heat is released from the cover member 24 to the outside of the rotor 2. That is, the resin 26 promotes the release of heat from the rotor 2.
  • the resin 26 suppresses the movement of each permanent magnet 22.
  • the resin 26 can suppress the movement of each permanent magnet 22 in the circumferential direction due to the moment generated when the rotation of the rotor 2 starts or stops. As a result, the shape of the rotor 2 can be maintained, and the mechanical strength of the rotor 2 can be increased.
  • the stator 3 When the outer diameter ⁇ 1 of the rotor core 21 is 30 mm or less, the stator 3 is downsized. With small motors, it is usually difficult to attach the windings to the stator at high density. Therefore, as shown in FIG. 1, when the stator core 31 is divided into a plurality of divided cores 31a, each winding 33 can be wound around the insulator 32 at a high density. As a result, the efficiency of the motor 1 can be increased.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view schematically showing the structure of the electric blower 10 according to the second embodiment of the present invention.
  • the electric blower 10 has a motor 1, a blade 11, a bearing 12, a motor frame 13, and a casing 14 according to the first embodiment.
  • the blade 11 is fixed to the shaft 23 of the motor 1.
  • the motor 1 and the bearing 12 are fixed to the motor frame 13.
  • the bearing 12 rotatably supports the shaft 23 of the motor 1.
  • the casing 14 covers the blades 11.
  • the casing 14 may further cover the motor frame 13.
  • the motor 1 rotates the blade 11.
  • the blades 11 rotate and an air flow is generated.
  • the electric blower 10 can blow air.
  • the electric blower 10 according to the second embodiment has the advantages described in the first embodiment.
  • the electric blower 10 according to the second embodiment has the motor 1 according to the first embodiment, the output of the electric blower 10 can be increased.
  • the electric blower 10 according to the second embodiment has the motor 1 according to the first embodiment, the mechanical strength of the electric blower 10 can be increased.
  • FIG. 16 is a side view schematically showing the vacuum cleaner 8 (also simply referred to as “vacuum cleaner”) according to the third embodiment of the present invention.
  • the vacuum cleaner 8 has a main body 81, a dust collector 82 (also referred to as a dust collector), a duct 83, a suction nozzle 84, and a grip portion 85.
  • the main body 81 has an electric blower 10 according to the second embodiment and an exhaust port 81a.
  • the electric blower 10 generates a suction force (specifically, an air flow) and sends dust to the dust collecting unit 82. Specifically, when the motor 1 in the electric blower 10 is driven, the blades 11 rotate to generate an air flow. Therefore, when the motor 1 in the electric blower 10 is driven, a suction force is generated, and dust is sent from the suction nozzle 84 to the dust collecting unit 82.
  • a suction force specifically, an air flow
  • the dust collecting unit 82 is attached to the main body 81.
  • the dust collecting unit 82 may be provided inside the main body 81.
  • the dust collecting unit 82 is a container having a filter for separating dust and air.
  • the suction nozzle 84 is attached to the tip of the duct 83.
  • the vacuum cleaner 8 according to the third embodiment has the electric blower 10 described in the second embodiment, it has the advantages described in the second embodiment.
  • the vacuum cleaner 8 according to the third embodiment has the electric blower 10 described in the second embodiment, the power of the vacuum cleaner 8 can be increased.
  • the vacuum cleaner 8 according to the third embodiment has the electric blower 10 described in the second embodiment, the mechanical strength of the vacuum cleaner 8 can be increased.
  • FIG. 17 is a perspective view schematically showing a hand dryer 9 as a hand drying device according to a fourth embodiment of the present invention.
  • the hand dryer 9 as a hand drying device has a housing 91 and an electric blower 10 according to the second embodiment.
  • the housing 91 has at least one intake port 92 and at least one air outlet 93.
  • the electric blower 10 is fixed inside the housing 91.
  • the electric blower 10 When the electric blower 10 is driven, an air flow is generated. Specifically, the electric blower 10 sucks the air outside the housing 91 through the intake port 92, and sends the air to the outside of the housing 91 through the air blower port 93. As a result, the hand dryer 9 sucks air and blows it.
  • the user of the hand dryer 9 can blow off the water droplets adhering to the hand and dry the hand by holding the hand near the air outlet 93.
  • the hand dryer 9 according to the fourth embodiment has the electric blower 10 described in the second embodiment, it has the advantages described in the second embodiment.
  • the hand dryer 9 according to the fourth embodiment has the electric blower 10 described in the second embodiment, the output of the hand dryer 9 can be increased.
  • the hand dryer 9 according to the fourth embodiment has the electric blower 10 described in the second embodiment, the mechanical strength of the hand dryer 9 can be increased.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)

Abstract

ロータ（２）は、ロータ鉄心（２１）と、少なくとも１つの永久磁石（２２）と、シャフト（２３）と、カバー部材（２４）とを有する。ロータ鉄心（２１）は、内側鉄心（２１１）と、少なくとも１つの外側鉄心（２１２）とを有する。シャフト（２３）は、磁性体である。カバー部材（２４）は、ロータ鉄心（２１）を覆う。ロータ鉄心（２１）の外径をφ１とし、少なくとも１つの永久磁石（２２）からシャフト（２３）までの最小距離をｔ１としたとき、ロータ（２）は、φ１／ｔ１≧７を満たす。

Description

ロータ、モータ、電動送風機、電気掃除機、及び手乾燥装置
　本発明は、モータに用いられるロータに関する。
　一般に、１万ｒｐｍ以上で高速回転する小型モータが用いられている。小型モータでは、通常、中型モータ又は大型モータに比べて出力が低下するので、小型モータにおける高出力化が求められている。小型モータの出力を高めるため、ロータにおける漏れ磁束を低減し、且つ有効磁束を増加させるための構造が提案されている（例えば、特許文献１）。
特開２０１０－２５９３０４号公報
　しかしながら、通常、ロータ鉄心の外径が小さくなるほど、永久磁石の寸法が小さくなる。その結果、ステータからの反磁界により、永久磁石が減磁しやすい。そのため、小型モータにおいて出力を高めるための種々の構造が提案されているが、永久磁石を含むロータでは、ロータの回転が高速になるほどロータに生じる遠心力が増加し、ロータの構造的な強度を維持することが困難である。
　本発明の目的は、小型モータにおける磁力の低下を抑制するとともに、ロータが小型モータにおいて高速回転する場合でも、ロータの構造的な強度を維持することである。
　本発明の一態様に係るロータは、
　内側鉄心と、径方向において前記内側鉄心の外側に位置する少なくとも１つの外側鉄心とを有するロータ鉄心と、
　前記内側鉄心と前記外側鉄心との間に配置された少なくとも１つの永久磁石と、
　前記内側鉄心に固定された、磁性体であるシャフトと、
　前記ロータ鉄心を覆うカバー部材と
　を備え、
　前記ロータ鉄心の外径をφ１とし、前記少なくとも１つの永久磁石から前記シャフトまでの最小距離をｔ１としたとき、
　φ１／ｔ１≧７を満たす。
　本発明の他の態様に係るモータは、
　ステータと、
　前記ステータの内側に配置された前記ロータと
　を有する。
　本発明の他の態様に係る電動送風機は、
　羽根と、
　前記羽根を回転させる前記モータと
　を有する。
　本発明の他の態様に係る電気掃除機は、
　集塵部と、
　吸引力を発生させ、前記集塵部に塵埃を送り込む前記電動送風機と
　を有する。
　本発明の他の態様に係る手乾燥装置は、
　吸気口及び送風口を有する筐体と、
　前記筐体の内部に固定されており、前記吸気口を通して前記筐体の外部の空気を吸引し、前記送風口を通して前記筐体の外部に前記空気を送る前記電動送風機と
　を有する。
　本発明によれば、小型モータにおける磁力の低下を抑制するとともに、ロータが小型モータにおいて高速回転する場合でも、ロータの構造的な強度を維持することができる。
本発明の実施の形態１に係るモータの構造を概略的に示す断面図である。 ロータの構造を概略的に示す断面図である。 ロータの構造を概略的に示す断面図である。 ロータの他の例を示す断面図である。 ロータのさらに他の例を示す断面図である。 ロータのさらに他の例を示す断面図である。 ロータのさらに他の例を示す断面図である。 ロータのさらに他の例を示す断面図である。 ロータ鉄心の外径と各永久磁石の長手方向における幅との関係を示すグラフである。 ロータ鉄心の外径と各永久磁石の短手方向における幅との関係を示すグラフである。 ロータ鉄心の外径と各永久磁石における幅の比率との関係を示すグラフである。 ロータ鉄心の外径と各永久磁石からシャフトまでの最小距離との関係を示すグラフである。 ロータ鉄心の外径とロータ鉄心の外径及び各永久磁石からシャフトまでの最小距離の比率との関係を示すグラフである。 ロータ鉄心の外径及び各永久磁石からシャフトまでの最小距離の比率とモータにおけるロータの磁力利用率との関係を示すグラフである。 本発明の実施の形態２に係る電動送風機の構造を概略的に示す断面図である。 本発明の実施の形態３に係る電気掃除機（単に「掃除機」ともいう）を概略的に示す側面図である。 本発明の実施の形態４に係る手乾燥装置としてのハンドドライヤーを概略的に示す斜視図である。
実施の形態１．
　各図に示されるｘｙｚ直交座標系において、ｚ軸方向（ｚ軸）は、モータ１の軸線Ａｘと平行な方向を示し、ｘ軸方向（ｘ軸）は、ｚ軸方向（ｚ軸）に直交する方向を示し、ｙ軸方向（ｙ軸）は、ｚ軸方向及びｘ軸方向の両方に直交する方向を示す。軸線Ａｘは、ロータ２の回転中心である。軸線Ａｘと平行な方向は、「ロータ２の軸方向」又は単に「軸方向」ともいう。径方向は、ロータ２又はステータ３の半径方向であり、軸線Ａｘと直交する方向である。ｘｙ平面は、軸方向と直交する平面である。矢印Ｄ１は、軸線Ａｘを中心とする周方向を示す。ロータ２の周方向を、単に「周方向」ともいう。
　図１は、本発明の実施の形態１に係るモータ１の構造を概略的に示す断面図である。
　モータ１は、ロータ２と、ステータ３と、位置センサ４とを有する。モータ１は、例えば、永久磁石埋込型電動機などの永久磁石同期電動機（ブラシレスＤＣモータともいう）である。
　モータ１は、１万ｒｐｍ以上での高速回転が可能である。モータ１は、例えば、単相モータである。ただし、モータ１は、単相モータ以外のモータ、例えば、３相モータでもよい。
　図２は、ロータ２の構造を概略的に示す断面図である。
　ロータ２は、ロータ鉄心２１と、少なくとも１つの永久磁石２２と、シャフト２３と、カバー部材２４（単に「カバー」ともいう）とを有する。ロータ２は、ステータ３の内側に回転可能に配置されている。ロータ２とステータ３との間には、エアギャップが存在する。
　ロータ鉄心２１は、内側鉄心２１１と、少なくとも１つの外側鉄心２１２とを有する。ロータ鉄心２１は、さらに、少なくとも１つのリブ２１３を有してもよい。
　内側鉄心２１１は、例えば、軸方向に積層された複数のシートである。複数のシートは、例えば、複数の電磁鋼板である。内側鉄心２１１は、シャフト孔２１１ａを有する。内側鉄心２１１は、さらに、少なくとも１つの内側突起２１１ｂを持っていてもよい。
　図１及び図２に示される例では、内側鉄心２１１は、複数の内側突起２１１ｂ、具体的には、８個の内側突起２１１ｂを持っている。各内側突起２１１ｂは、ロータ２の周方向における永久磁石２２の端部を支持する。言い換えると、ｘｙ平面において、各内側突起２１１ｂは、永久磁石２２の長手方向における端部を支持する。これにより、各永久磁石２２は、ロータ鉄心２１内で位置決めされており、ロータ鉄心２１内で固定されている。
　外側鉄心２１２は、例えば、軸方向に積層された複数のシートである。複数のシートは、例えば、複数の電磁鋼板である。外側鉄心２１２は、ロータ２の径方向において内側鉄心２１１の外側に位置する。すなわち、内側鉄心２１１、１つの永久磁石２２、１つの外側鉄心２１２は、ロータ２の径方向において、この順に配列されている。
　図１及び図２に示される例では、ロータ２は、複数のリブ２１３、具体的には、８個のリブ２１３を有する。各リブ２１３は、内側鉄心２１１と外側鉄心２１２との間に設けられている。各リブ２１３は、内側鉄心２１１及び外側鉄心２１２を連結する。図１及び図２に示される例では、周方向における各外側鉄心２１２の両側にリブ２１３が設けられている。
　図２に示される例では、ロータ２は、複数の永久磁石２２（具体的には、４つの永久磁石２２）を有する。各永久磁石２２は、内側鉄心２１１と外側鉄心２１２との間に配置されている。各永久磁石２２は、ロータ２の１磁極を形成する。本実施の形態では、ロータ２は、４磁極を持つ。
　各永久磁石２２は、例えば、ネオジム焼結磁石である。これにより、永久磁石２２の磁力を高めることができ、モータ１の出力を高めることができる。各永久磁石２２は、ロータ２の径方向に磁化されている。
　永久磁石２２がネオジム焼結磁石であるとき、ステータ３からの反磁界によってロータ２に渦電流損が生じ、ネオジム焼結磁石が発熱する場合がある。この場合、ネオジム焼結磁石が減磁しやすい。そのため、内側鉄心２１１及び各外側鉄心２１２が軸方向に積層された複数のシートであることが望ましい、これにより、永久磁石２２がネオジム焼結磁石でも、ロータ２における渦電流損が低減し、ネオジム焼結磁石の減磁を抑えることができる。
　シャフト２３は、磁性体である。シャフト２３は、例えば、ＳＵＳ３０４のようなオーステナイトで作られている。シャフト２３は、内側鉄心２１１に固定されている。具体的には、シャフト２３は、シャフト孔２１１ａに固定されている。したがって、各永久磁石２２からの磁束がシャフト２３を通る。これにより、各永久磁石２２と軸線Ａｘとの間の領域において、磁束が通るための磁路を確保することができる。その結果、ロータ２の磁力の低下を抑制することができる。
　カバー部材２４は、例えば、円筒形状を持つ。カバー部材２４は、ロータ鉄心２１を覆っている。具体的には、カバー部材２４は、ロータ鉄心２１の外周面を覆っている。これにより、ロータ２の回転中に、ロータ２に大きな遠心力が生じた場合でも、外側鉄心２１２の飛散を防止することができる。言い換えると、モータ１は、カバー部材２４を有するので、ロータ２が高速で回転することができる。
　ステータ３は、ステータコア３１と、少なくとも１つのインシュレータ３２と、少なくとも１つの巻線３３とを有する。ステータ３は、ロータ２の外側に配置されている。
　ステータコア３１は、４つのティース３１１を有する。
　ステータコア３１は、複数の分割コア３１ａに分割されている。図１に示される例では、ステータコア３１は、４つの分割コア３１ａに分割されている。各分割コア３１ａは、１つのティース３１１を有する。
　インシュレータ３２は、ステータコア３１を絶縁する。各インシュレータ３２は、ステータコア３１に取り付けられている。各巻線３３は、インシュレータ３２に巻かれている。
　図１に示されるように、ステータコア３１が複数の分割コア３１ａに分割されている場合、各巻線３３を高密度でインシュレータ３２に巻くことができる。
　位置センサ４は、例えば、ロータ２からの磁界を検出するホール素子を有する。これにより、位置センサ４は、ロータ２からの磁界を検出することができる。位置センサ４は、例えば、ステータコア３１の２つのティース３１１の間において、互いに隣接する２つのインシュレータ３２で固定されている。これにより、モータ１のサイズを小型化することができる。
　位置センサ４を用いてロータ２からの磁界を検出し、ロータ２の回転位置（具体的には、位相）を検出することにより、モータ１の制御が容易になる。
　図３は、ロータ２の構造を概略的に示す断面図である。
　図３に示されるように、ロータ鉄心２１の外径をφ１とし、少なくとも１つの永久磁石２２からシャフト２３までの最小距離をｔ１としたとき、ロータ２は、φ１／ｔ１≧７を満たす。図３に示される例では、最小距離ｔ１は、ｘｙ平面において、径方向における各永久磁石２２からシャフト２３までの距離である。
　ロータ鉄心２１の外径φ１［ｍｍ］は、例えば、６０ｍｍ以下である。ただし、比率φ１／ｔ１が７以上であるとき、ロータ鉄心２１の外径φ１［ｍｍ］は、３０ｍｍ以下である。
　図３に示されるｘｙ平面において、各永久磁石２２は、矩形形状を持つ。図３に示されるｘｙ平面において、各永久磁石２２の長手方向における幅はＷ１で示され、各永久磁石２２の短手方向における幅はＷ２で示される。各永久磁石２２において、短手方向は、例えば、永久磁石２２の磁化方向と同じである。
　幅Ｗ１［ｍｍ］は、例えば、２．４≦Ｗ１≦３８．４を満たす。幅Ｗ２［ｍｍ］は、例えば、１．４≦Ｗ２≦２．５である。この場合、幅Ｗ１及び幅Ｗ２の比率Ｗ１／Ｗ２は、例えば、１．７≦Ｗ１／Ｗ２≦１５．４である。これにより、各永久磁石２２の減磁を抑制することができ、ロータ２を含むモータにおける出力を高めることができる。
〈変形例１〉
　図４は、ロータ２の他の例を示す断面図である。
　図４に示される例では、ロータ２の周方向における各外側鉄心２１２の片側のみにリブ２１３が設けられている。これにより、１つの永久磁石２２から隣接する他の永久磁石２２への漏れ磁束を低減することができる。その結果、ロータ２の磁力を高めることができる。
　図４に示される例では、ロータ２の回転方向Ｄ２は時計回りである。この場合において、図４に示されるロータ２では、回転方向Ｄ２における各外側鉄心２１２の下流側にリブ２１３が設けられており、各外側鉄心２１２の回転方向Ｄ２における上流側にはリブ２１３が設けられていない。
〈変形例２〉
　図５は、ロータ２のさらに他の例を示す断面図である。
　図５に示されるロータ２は、リブ２１３を有していない。したがって、内側鉄心２１１及び各外側鉄心２１２は、互いに連結していない。すなわち、各外側鉄心２１２は、内側鉄心２１１から離間している。これにより、１つの永久磁石２２から隣接する他の永久磁石２２への漏れ磁束を低減することができる。その結果、ロータ２の磁力を高めることができる。
〈変形例３〉
　図６は、ロータ２のさらに他の例を示す断面図である。
　図６に示される例では、各外側鉄心２１２は、少なくとも１つの外側突起２１２ａを持っている。具体的には、図６に示される例では、各外側鉄心２１２は、２つの外側突起２１２ａを持っている。各外側突起２１２ａは、ロータ２の周方向における永久磁石２２の端部を支持する。言い換えると、ｘｙ平面において、各外側突起２１２ａは、永久磁石２２の長手方向における端部を支持する。これにより、各永久磁石２２は、ロータ鉄心２１内で位置決めされており、ロータ鉄心２１内で固定されている。
　図６に示される例では、内側鉄心２１１は、内側突起２１１ｂを有していないが、１以上の内側突起２１１ｂを有していてもよい。
〈変形例４〉
　図７は、ロータ２のさらに他の例を示す断面図である。
　図７に示されるロータ２は、少なくとも１つの樹脂２６を有する。樹脂２６は、ロータ２の極間部において、ロータ鉄心２１とカバー部材２４との間に充填されている。ロータ２の極間部は、ロータ２の周方向において隣接する２つの永久磁石２２の間の領域である。樹脂２６は、ロータ鉄心２１の熱、例えば、各永久磁石２２で生じた熱をカバー部材２４へ伝達する。その熱は、カバー部材２４からロータ２の外へ放出される。すなわち、樹脂２６は、ロータ２の熱の放出を促進させる。
　さらに、樹脂２６は、各永久磁石２２の移動を抑制する。例えば、樹脂２６は、ロータ２の回転開始時又は停止時に生じるモーメントにより各永久磁石２２が周方向に移動することを抑制することができる。
　樹脂２６の代わりに、樹脂以外の材料で作られた物質をロータ鉄心２１とカバー部材２４との間に充填してもよい。樹脂２６以外の材料で作られた物質は、例えば、ロータ鉄心２１を電気的に絶縁する絶縁部材、又は熱伝導性の高い熱伝導部材である。
〈変形例５〉
　図８は、ロータ２のさらに他の例を示す断面図である。
　図８に示されるロータ２は、内側突起２１１ｂ及び外側突起２１２ａを持っていない。図８に示される例では、２つのリブ２１３は、ロータ２の周方向における永久磁石２２の端部を支持する。言い換えると、ｘｙ平面において、各リブ２１３は、永久磁石２２の長手方向における端部を支持する。これにより、各永久磁石２２は、ロータ鉄心２１内で位置決めされており、ロータ鉄心２１内で固定されている。
〈ロータ２の利点〉
　ロータ２の利点について説明する。
　図９は、ロータ鉄心２１の外径φ１と各永久磁石２２の長手方向における幅Ｗ１との関係を示すグラフである。
　図１０は、ロータ鉄心２１の外径φ１と各永久磁石２２の短手方向における幅Ｗ２との関係を示すグラフである。
　図１１は、ロータ鉄心２１の外径φ１と各永久磁石２２における幅の比率Ｗ１／Ｗ２との関係を示すグラフである。図１１に示される破線Ｌ１は、比較例としての比率Ｗ１／Ｗ２を示し、線Ｌ２は、本実施の形態に係るロータ２における比率Ｗ１／Ｗ２を示す。
　図９に示されるように、各永久磁石２２の長手方向における幅Ｗ１は、ロータ鉄心２１の外径φ１に応じて定められる。同様に、図１０に示されるように、各永久磁石２２の短手方向における幅Ｗ２は、ロータ鉄心２１の外径φ１に応じて定められる。
　通常、ロータの永久磁石の寸法は、ロータの大きさに応じて定められる。この場合、各永久磁石の長手方向における幅と短手方向における幅との比率は、図１１において破線Ｌ１で示されるように、ロータの大きさ（例えば、ロータ鉄心の外径）に対して一定である。
　これに対して、図１１において線Ｌ２で示されるように、本実施の形態では、各永久磁石２２における幅の比率Ｗ１／Ｗ２は、ロータ鉄心２１の外径φ１に対して一定ではない。すなわち、ロータ鉄心２１の外径φ１が小さくなるほど、比率Ｗ１／Ｗ２が小さくなる。具体的には、ロータ鉄心２１の外径φ１が小さくなるほど、比率Ｗ１／Ｗ２の減少が大きくなる。より具体的には、ロータ鉄心２１の外径φ１が小さくなるほど幅Ｗ１及びＷ２が小さくなるが、幅Ｗ１の減少率に比べて幅Ｗ２の減少率は小さい。言い換えると、ロータ鉄心２１の外径φ１が小さくなるほど幅Ｗ１及びＷ２が小さくなるが、外径φ１の減少に対する幅Ｗ１の減少に比べて外径φ１の減少に対する幅Ｗ２の減少は小さい。
　図１１において破線Ｌ１で示される特性を持つロータでは、本実施の形態に係るロータ２に比べて、ロータ鉄心の外径φ１が小さくなるほど、長手方向における幅Ｗ１に対する短手方向における幅Ｗ２が小さくなる。その結果、破線Ｌ１で示される特性を持つロータでは、ステータからの反磁界により、永久磁石が減磁しやすい。
　これに対して、本実施の形態に係るロータ２では、上述のように、ロータ鉄心２１の外径φ１が小さくなるほど、比率Ｗ１／Ｗ２が小さくなる。具体的には、ロータ鉄心２１の外径φ１が小さくなるほど幅Ｗ１及びＷ２が小さくなるが、外径φ１の減少に対する幅Ｗ１の減少に比べて外径φ１の減少に対する幅Ｗ２の減少は小さい。これにより、ロータ鉄心２１の外径φ１を小型化した場合でも、各永久磁石２２の磁力の低下を抑制することができる。
　したがって、小型モータ（例えば、モータ１）において、ロータ鉄心２１の外径φ１が６０ｍｍ以下である場合、比率Ｗ１／Ｗ２が、Ｗ１／Ｗ２≦１５．４を満たすことが望ましい。特に、φ１≦３０ｍｍのとき、比率Ｗ１／Ｗ２が、Ｗ１／Ｗ２＜１０を満たすことが望ましい。φ１≦３０ｍｍのとき、幅Ｗ１は、１８．４ｍｍ以下であり、幅Ｗ２は、１．９ｍｍ以下である。これにより、ロータ２の磁力の低下を抑制することができ、ロータ２を含むモータにおける出力を高めることができる。
　図１２は、ロータ鉄心２１の外径φ１と各永久磁石２２からシャフト２３までの最小距離ｔ１との関係を示すグラフである。図１１に示される破線Ｌ３は、比較例としての最小距離ｔ１を示し、線Ｌ４は、本実施の形態に係るモータ１のロータ２における最小距離ｔ１を示す。
　通常、ロータ鉄心の寸法は、ロータの大きさに応じて定められる。この場合、各永久磁石からシャフトまでの最小距離は、図１２において破線Ｌ３で示されるように、ロータの大きさ（例えば、ロータ鉄心の外径）に対して一定である。これに対して、本実施の形態では、図１２において線Ｌ４で示されるように、ロータ鉄心２１の外径φ１に対する各永久磁石２２からシャフト２３までの最小距離ｔ１の比率は一定ではない。具体的には、シャフト孔２１１ａの直径が同じであり、外径φ１の減少に対する幅Ｗ１の減少に比べて外径φ１の減少に対する幅Ｗ２の減少が小さいため、ロータ鉄心２１の外径φ１が小さくなるほど最小距離ｔ１が小さくなる。より具体的には、ロータ鉄心２１の外径φ１が小さくなるほど、最小距離ｔ１の減少率が大きくなる。
　図１３は、ロータ鉄心２１の外径φ１とロータ鉄心２１の外径φ１及び各永久磁石２２からシャフト２３までの最小距離ｔ１の比率φ１／ｔ１との関係を示すグラフである。
　図１４は、ロータ鉄心２１の外径φ１及び各永久磁石２２からシャフト２３までの最小距離ｔ１の比率φ１／ｔ１とモータ１におけるロータ２の磁力利用率との関係を示すグラフである。図１４において、線Ｌ５は、非磁性体で作られたシャフトを持つロータの磁力利用率を比較例として示しており、線Ｌ６は、磁性体で作られたシャフト２３を持つ、本実施の形態に係るロータ２の磁力利用率を示している。
　図１３に示されるように、ロータ鉄心２１の外径φ１が小さくなるにつれて、比率φ１／ｔ１が急激に上昇する。比率φ１／ｔ１が７以上であるとき（すなわち、φ１≦３０ｍｍ）、通常、ロータの径方向内側において、磁束が通るための磁路を確保することが難しい。この場合、図１４において線Ｌ５で示されるように、非磁性体で作られたシャフトを持つロータの磁力利用率は急激に低下する。
　これに対して、図１４において線Ｌ６で示されるように、磁性体で作られたシャフト２３を持つ、本実施の形態に係るロータ２では、比率φ１／ｔ１が７以上であっても、ロータ２の磁力利用率の低下は抑えられている。本実施の形態では、シャフト２３が磁性体であるので、各永久磁石２２からの磁束がシャフト２３を通る。これにより、各永久磁石２２と軸線Ａｘとの間の領域において、磁束が通るための磁路を確保することができる。したがって、本実施の形態では、比率φ１／ｔ１が７以上であっても、シャフト２３が磁性体であるので、ロータ２の磁力の低下を抑制することができる。
　各永久磁石２２がネオジム焼結磁石である場合、例えば、フェライト焼結磁石に比べてロータ２の磁力が増加する。ロータ２の磁力が増加した場合、各永久磁石２２に大きな遠心力が生じ、ロータ鉄心２１が変形しやすい。この場合でも、図２に示されるロータ２は、各永久磁石２２の両側にリブ２１３が設けられているので、ロータ２が小型モータにおいて高速回転する場合でも、ロータ２の構造的な強度を維持することができる。
　図４に示されるロータ２では、ロータ２の周方向における各外側鉄心２１２の片側のみにリブ２１３が設けられている。これにより、１つの永久磁石２２から隣接する他の永久磁石２２への漏れ磁束を低減することができる。その結果、ロータ２の磁力の低下を抑制することができる。
　ロータ２の回転時には、回転方向Ｄ２における各外側鉄心２１２の下流側に、大きな遠心力が生じる。したがって、特に、各外側鉄心２１２の回転方向Ｄ２における下流側にリブ２１３が設けられている場合、ロータ２の機械的な強度を高めることができる。
　図５に示されるロータ２は、リブ２１３を有していない。これにより、各永久磁石２２からの漏れ磁束をさらに低減することができる。その結果、ロータ２の磁力の低下をさらに抑制することができる。図５に示されるロータ２の回転時において、径方向への遠心力が各外側鉄心２１２に生じる。この場合でも、各外側鉄心２１２は、カバー部材２４で覆われているので、ロータ２の構造的な強度を維持することができる。その結果、ロータ２の磁力の維持及び信頼性を両立させることができる。
　図６に示されるように、ロータ２の各外側鉄心２１２は、少なくとも１つの外側突起２１２ａを持っていてもよい。この場合、図４に示されるロータ２と同様に、ロータ２の周方向における各外側鉄心２１２の片側のみにリブ２１３が設けられている。これにより、１つの永久磁石２２から隣接する他の永久磁石２２への漏れ磁束を低減することができる。その結果、ロータ２の磁力の低下を抑制することができる。
　図７に示されるように、ロータ２は、少なくとも１つの樹脂２６を有してもよい。この場合、樹脂２６は、ロータ２の極間部において、ロータ鉄心２１とカバー部材２４との間に充填されている。これにより、樹脂２６は、ロータ鉄心２１の熱、例えば、各永久磁石２２で生じた熱をカバー部材２４へ伝達する。その熱は、カバー部材２４からロータ２の外へ放出される。すなわち、樹脂２６は、ロータ２の熱の放出を促進させる。その結果、ロータ２の信頼性を高めることができる。さらに、樹脂２６は、各永久磁石２２の移動を抑制する。例えば、樹脂２６は、ロータ２の回転開始時又は停止時に生じるモーメントにより各永久磁石２２が周方向に移動することを抑制することができる。これにより、ロータ２の形状を維持することができ、ロータ２の機械的な強度を高めることができる。
　ロータ鉄心２１の外径φ１が、３０ｍｍ以下である場合、ステータ３が小型化される。小型モータでは、通常、巻線を高密度でステータに取り付けることが難しい。そのため、図１に示されるように、ステータコア３１が複数の分割コア３１ａに分割されている場合、各巻線３３を高密度でインシュレータ３２に巻くことができる。その結果、モータ１の効率を高めることができる。
実施の形態２．
　図１５は、本発明の実施の形態２に係る電動送風機１０の構造を概略的に示す断面図である。
　電動送風機１０は、実施の形態１に係るモータ１と、羽根１１と、ベアリング１２と、モータフレーム１３と、ケーシング１４とを有する。
　羽根１１は、モータ１のシャフト２３に固定されている。モータ１及びベアリング１２は、モータフレーム１３に固定されている。ベアリング１２は、モータ１のシャフト２３を回転可能に支持している。ケーシング１４は、羽根１１を覆っている。ケーシング１４は、さらにモータフレーム１３を覆っていてもよい。
　モータ１は、羽根１１を回転させる。モータ１が駆動すると、羽根１１が回転し、気流が生成される。これにより、電動送風機１０は送風することができる。
　実施の形態２に係る電動送風機１０は、実施の形態１で説明した利点を持つ。
　さらに、実施の形態２に係る電動送風機１０は、実施の形態１に係るモータ１を有するので、電動送風機１０の出力を高めることができる。
　さらに、実施の形態２に係る電動送風機１０は、実施の形態１に係るモータ１を有するので、電動送風機１０の機械的な強度を高めることができる。
実施の形態３．
　図１６は、本発明の実施の形態３に係る電気掃除機８（単に「掃除機」ともいう）を概略的に示す側面図である。
　電気掃除機８は、本体８１と、集塵部８２（集塵器ともいう）と、ダクト８３と、吸引ノズル８４と、把持部８５とを有する。
　本体８１は、実施の形態２に係る電動送風機１０と、排気口８１ａとを有する。
　電動送風機１０は、吸引力（具体的には、気流）を発生させ、集塵部８２に塵埃を送り込む。具体的には、電動送風機１０内のモータ１が駆動すると、羽根１１が回転し、気流が生じる。したがって、電動送風機１０内のモータ１が駆動すると吸引力が生じ、塵埃が吸引ノズル８４から集塵部８２に送られる。
　集塵部８２は、本体８１に取り付けられている。ただし、集塵部８２は、本体８１の内部に備えられていてもよい。例えば、集塵部８２は、塵埃と空気とを分けるフィルタを有する容器である。吸引ノズル８４は、ダクト８３の先端に取り付けられている。
　電気掃除機８の電源がオンになると、電力が電動送風機１０に供給され、電動送風機１０が駆動する。電動送風機１０が駆動している間、電動送風機１０によって発生した吸引力によって塵埃が吸引ノズル８４から吸引される。吸引ノズル８４から吸引された塵埃は、ダクト８３を通り、集塵部８２に集められる。吸引ノズル８４から吸引された空気は、電動送風機１０を通り、排気口８１ａから電気掃除機８の外部に排出される。
　実施の形態３に係る電気掃除機８は、実施の形態２で説明した電動送風機１０を有するので、実施の形態２で説明した利点を有する。
　さらに、実施の形態３に係る電気掃除機８は、実施の形態２で説明した電動送風機１０を有するので、電気掃除機８の動力を高めることができる。
　さらに、実施の形態３に係る電気掃除機８は、実施の形態２で説明した電動送風機１０を有するので、電気掃除機８の機械的な強度を高めることができる。
実施の形態４．
　図１７は、本発明の実施の形態４に係る手乾燥装置としてのハンドドライヤー９を概略的に示す斜視図である。
　手乾燥装置としてのハンドドライヤー９は、筐体９１と、実施の形態２に係る電動送風機１０とを有する。筐体９１は、少なくとも１つの吸気口９２と、少なくとも１つの送風口９３とを有する。電動送風機１０は、筐体９１の内部に固定されている。
　電動送風機１０が駆動すると、気流が生じる。具体的には、電動送風機１０は、吸気口９２を通して筐体９１の外部の空気を吸引し、送風口９３を通して筐体９１の外部に空気を送る。これにより、ハンドドライヤー９は、空気を吸引し、送風する。
　ハンドドライヤー９の電源がオンになると、電力が電動送風機１０に供給され、電動送風機１０が駆動する。電動送風機１０が駆動している間、ハンドドライヤー９の外部の空気が吸気口９２から吸引される。吸気口９２から吸引された空気は、電動送風機１０内を通り、送風口９３から排出される。
　ハンドドライヤー９のユーザは、送風口９３の近くに手をかざすことにより、手に付着した水滴を吹き飛ばすことができるとともに、手を乾燥させることができる。
　実施の形態４に係るハンドドライヤー９は、実施の形態２で説明した電動送風機１０を有するので、実施の形態２で説明した利点を持つ。
　さらに、実施の形態４に係るハンドドライヤー９は、実施の形態２で説明した電動送風機１０を有するので、ハンドドライヤー９の出力を高めることができる。
　さらに、実施の形態４に係るハンドドライヤー９は、実施の形態２で説明した電動送風機１０を有するので、ハンドドライヤー９の機械的な強度を高めることができる。
　以上に説明した各実施の形態における特徴は、互いに適宜組み合わせることができる。
　１　モータ、　２　ロータ、　３　ステータ、　８　電気掃除機、　９　ハンドドライヤー、　１０　電動送風機、　１１　羽根、　２１　ロータ鉄心、　２２　永久磁石、　２３　シャフト、　２４　カバー部材、　２６　樹脂、　８２　集塵部、　９１　筐体、　９２　吸気口、　９３　送風口、　２１１　内側鉄心、　２１１ｂ　内側突起、　２１２　外側鉄心、　２１２ａ　外側突起、　２１３　リブ。

Claims (14)

  1. 　内側鉄心と、径方向において前記内側鉄心の外側に位置する少なくとも１つの外側鉄心とを有するロータ鉄心と、
    　前記内側鉄心と前記外側鉄心との間に配置された少なくとも１つの永久磁石と、
    　前記内側鉄心に固定された、磁性体であるシャフトと、
    　前記ロータ鉄心を覆うカバー部材と
    　を備え、
    　前記ロータ鉄心の外径をφ１とし、前記少なくとも１つの永久磁石から前記シャフトまでの最小距離をｔ１としたとき、
    　φ１／ｔ１≧７を満たす
    　ロータ。
  2. 　前記内側鉄心は、前記ロータの周方向における前記少なくとも１つの永久磁石の端部を支持する内側突起を持つ請求項１に記載のロータ。
  3. 　前記外側鉄心は、前記ロータの周方向における前記少なくとも１つの永久磁石の端部を支持する外側突起を持つ請求項１又は２に記載のロータ。
  4. 　前記内側鉄心と前記外側鉄心との間に設けられており、前記内側鉄心及び前記外側鉄心を連結する少なくとも１つのリブをさらに備えた請求項１から３のいずれか１項に記載のロータ。
  5. 　前記少なくとも１つのリブは、前記ロータの周方向における前記外側鉄心の片側に設けられている請求項４に記載のロータ。
  6. 　前記外側鉄心は、前記内側鉄心から離間している請求項１又は２に記載のロータ。
  7. 　前記ロータの極間部における前記ロータ鉄心と前記カバー部材との間に充填された樹脂をさらに備えた請求項１から６のいずれか１項に記載のロータ。
  8. 　前記ロータは、φ１≦３０ｍｍを満たす請求項１から７のいずれか１項に記載のロータ。
  9. 　前記ロータの軸方向と直交する平面において、前記少なくとも１つの永久磁石の長手方向における幅をＷ１とし、前記少なくとも１つの永久磁石の短手方向における幅をＷ２としたとき、前記ロータは、Ｗ１／Ｗ２＜１０を満たす請求項１から８のいずれか１項に記載のロータ。
  10. 　前記少なくとも１つの永久磁石は、ネオジム焼結磁石である請求項１から９のいずれか１項に記載のロータ。
  11. 　ステータと、
    　前記ステータの内側に配置された請求項１から１０のいずれか１項に記載のロータと
    　を備えたモータ。
  12. 　羽根と、
    　前記羽根を回転させる請求項１１に記載のモータと
    　を備えた電動送風機。
  13. 　集塵部と、
    　吸引力を発生させ、前記集塵部に塵埃を送り込む請求項１２に記載の電動送風機と
    　を備えた電気掃除機。
  14. 　吸気口及び送風口を有する筐体と、
    　前記筐体の内部に固定されており、前記吸気口を通して前記筐体の外部の空気を吸引し、前記送風口を通して前記筐体の外部に前記空気を送る請求項１２に記載の電動送風機と
    　を備えた手乾燥装置。
PCT/JP2019/014738 2019-04-03 2019-04-03 ロータ、モータ、電動送風機、電気掃除機、及び手乾燥装置 Ceased WO2020202489A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2019/014738 WO2020202489A1 (ja) 2019-04-03 2019-04-03 ロータ、モータ、電動送風機、電気掃除機、及び手乾燥装置
JP2021511847A JP7086274B2 (ja) 2019-04-03 2019-04-03 ロータ、モータ、電動送風機、電気掃除機、及び手乾燥装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2019/014738 WO2020202489A1 (ja) 2019-04-03 2019-04-03 ロータ、モータ、電動送風機、電気掃除機、及び手乾燥装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020202489A1 true WO2020202489A1 (ja) 2020-10-08

Family

ID=72666450

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2019/014738 Ceased WO2020202489A1 (ja) 2019-04-03 2019-04-03 ロータ、モータ、電動送風機、電気掃除機、及び手乾燥装置

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP7086274B2 (ja)
WO (1) WO2020202489A1 (ja)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002084691A (ja) * 1993-12-28 2002-03-22 Sanyo Electric Co Ltd 密閉型圧縮機
JP2007181314A (ja) * 2005-12-28 2007-07-12 Nippon Densan Corp モータ
JP2016116267A (ja) * 2014-12-11 2016-06-23 株式会社マキタ 電動工具
JP2017046386A (ja) * 2015-08-24 2017-03-02 株式会社富士通ゼネラル 永久磁石電動機
JP2018125925A (ja) * 2017-01-30 2018-08-09 本田技研工業株式会社 回転電機のロータ及びその製造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002084691A (ja) * 1993-12-28 2002-03-22 Sanyo Electric Co Ltd 密閉型圧縮機
JP2007181314A (ja) * 2005-12-28 2007-07-12 Nippon Densan Corp モータ
JP2016116267A (ja) * 2014-12-11 2016-06-23 株式会社マキタ 電動工具
JP2017046386A (ja) * 2015-08-24 2017-03-02 株式会社富士通ゼネラル 永久磁石電動機
JP2018125925A (ja) * 2017-01-30 2018-08-09 本田技研工業株式会社 回転電機のロータ及びその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP7086274B2 (ja) 2022-06-17
JPWO2020202489A1 (ja) 2021-10-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7090767B2 (ja) モータ、送風機、電気掃除機および手乾燥装置
US11502561B2 (en) Stator, motor, fan, vacuum cleaner, and hand dryer
US11894721B2 (en) Stator, electric motor, vacuum cleaner, and hand drying device
CN101263642A (zh) 带有永磁体的电机
EP3760878B1 (en) Electric blower, electric vacuum cleaner and hand dryer
JP7086274B2 (ja) ロータ、モータ、電動送風機、電気掃除機、及び手乾燥装置
CN110680229B (zh) 电动风机和搭载其的电动吸尘器
JP2018084152A (ja) 電動送風機および電気掃除機
JP7426318B2 (ja) 電動機、電動送風機および電気掃除機
JP2865094B2 (ja) 交流発電機
JP3839584B2 (ja) 電動送風機
JP7368207B2 (ja) フラックススイッチングモータ、ファンモータ、およびスティック型の掃除機
JPH07255648A (ja) 電気掃除機
WO2023021778A1 (ja) 回転電機、電動送風機、及び電気掃除機
KR100492589B1 (ko) 전동기의 냉각 구조
JP2025102534A (ja) ミニファンモータ
JP2022129703A (ja) 回転電機、並びに、それを用いた電動送風機および電気掃除機
CN110476333A (zh) 电动鼓风机以及电动吸尘器
HK40031105A (en) Stator, electric motor, electric vacuum cleaner, and hand drying device
HK40031105B (en) Stator, electric motor, electric vacuum cleaner, and hand drying device
CN110063019A (zh) 具有改进性能的旋转电机
JP2018123814A (ja) 電動送風機および電気掃除機

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19923118

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2021511847

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 19923118

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1