JPH05292689A - 永久磁石電動機の回転子 - Google Patents
永久磁石電動機の回転子Info
- Publication number
- JPH05292689A JPH05292689A JP4083590A JP8359092A JPH05292689A JP H05292689 A JPH05292689 A JP H05292689A JP 4083590 A JP4083590 A JP 4083590A JP 8359092 A JP8359092 A JP 8359092A JP H05292689 A JPH05292689 A JP H05292689A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotor
- outer peripheral
- permanent magnet
- central portion
- peripheral portion
- 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.)
- Pending
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- Motor Or Generator Frames (AREA)
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
- Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 永久磁石電動機の回転子において、電動機か
ら発生する振動を低減し、コストアップや製造工程を増
加させずに、耐熱性，信頼性，防振性の向上を図ること
を目的とする。 【構成】 回転子鉄心を永久磁石５を固着結合させる外
周部１と、軸に締結する中心部２とで構成し、かつ、前
記外周部１と中心部２の間に空隙４を設けるとともに、
前記外周部１と中心部２を複数の締結材３で連結するこ
とにより、防振性能が優れた回転子が得られる。また、
前記回転子鉄心を外周部１と中心部２と締結材３を一体
に構成した鉄板を積層し構成することで、コストアップ
や製造工程を増加させずに耐熱性，信頼性，防振性を向
上することができる。
ら発生する振動を低減し、コストアップや製造工程を増
加させずに、耐熱性，信頼性，防振性の向上を図ること
を目的とする。 【構成】 回転子鉄心を永久磁石５を固着結合させる外
周部１と、軸に締結する中心部２とで構成し、かつ、前
記外周部１と中心部２の間に空隙４を設けるとともに、
前記外周部１と中心部２を複数の締結材３で連結するこ
とにより、防振性能が優れた回転子が得られる。また、
前記回転子鉄心を外周部１と中心部２と締結材３を一体
に構成した鉄板を積層し構成することで、コストアップ
や製造工程を増加させずに耐熱性，信頼性，防振性を向
上することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はエアコンや給湯器等に使
用される防振構造を有する永久磁石電動機の回転子に関
する。
用される防振構造を有する永久磁石電動機の回転子に関
する。
【０００２】
【従来の技術】近年、永久磁石電動機はその制御性の良
さによりファンモータに広く使用されている。以下に従
来の永久磁石電動機の回転子について図５および図６を
参照しながら説明する。
さによりファンモータに広く使用されている。以下に従
来の永久磁石電動機の回転子について図５および図６を
参照しながら説明する。
【０００３】図５は永久磁石電動機の一種であるＤＣブ
ラシレスモータを示す。図に示すように、永久磁石電動
機は固定子鉄心９と回転子鉄心６とを備え、前記回転子
鉄心６の外周部に永久磁石５，中心部に軸７が固定さ
れ、固定子鉄心９が配設されている固定子枠の軸受８に
前記軸７が回転自在に組み付けられている。また、前記
軸７の端部にはファン１０がナット１３により固定され
ている。
ラシレスモータを示す。図に示すように、永久磁石電動
機は固定子鉄心９と回転子鉄心６とを備え、前記回転子
鉄心６の外周部に永久磁石５，中心部に軸７が固定さ
れ、固定子鉄心９が配設されている固定子枠の軸受８に
前記軸７が回転自在に組み付けられている。また、前記
軸７の端部にはファン１０がナット１３により固定され
ている。
【０００４】上記構成によれば、回転子鉄心６に振動減
衰性が乏しいため、固定子の回転磁界によって回転子に
発生する回転方向の振動が軸７を介してファン１０に伝
達し、ファン１０が振動して不快な音の原因となってい
た。
衰性が乏しいため、固定子の回転磁界によって回転子に
発生する回転方向の振動が軸７を介してファン１０に伝
達し、ファン１０が振動して不快な音の原因となってい
た。
【０００５】前記不快な音の対策として、図７ａに示す
ようなファン１０を回転軸７に固定する際に、ゴム１１
を前記軸７のスラスト方向にファン受板１４を使用して
サンドイッチ構造で両側に組み付け、ファン１０の共振
により発生する音の低減を図る手段や、図７ｂに示すよ
うに、軸７とファン１０との間にボス１５，１６を介し
てゴム１２を挿入する手段等が一般に用いられ、ほとん
どがゴムを使用して防振対策を行っていた。
ようなファン１０を回転軸７に固定する際に、ゴム１１
を前記軸７のスラスト方向にファン受板１４を使用して
サンドイッチ構造で両側に組み付け、ファン１０の共振
により発生する音の低減を図る手段や、図７ｂに示すよ
うに、軸７とファン１０との間にボス１５，１６を介し
てゴム１２を挿入する手段等が一般に用いられ、ほとん
どがゴムを使用して防振対策を行っていた。
【０００６】一方、発生する音の低減を図る手段とし
て、電気的にはスキュー着磁をしている場合がある。
て、電気的にはスキュー着磁をしている場合がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、ゴムを使用した場合は組立工数が増えた
り、ファン形状が複雑になるため、コスト的に不利であ
り、また、ゴムの耐熱性にも問題を有していた。さら
に、スキュー着磁の場合は磁束の損失により、効率や出
力が低下するという問題を有していた。
の構成では、ゴムを使用した場合は組立工数が増えた
り、ファン形状が複雑になるため、コスト的に不利であ
り、また、ゴムの耐熱性にも問題を有していた。さら
に、スキュー着磁の場合は磁束の損失により、効率や出
力が低下するという問題を有していた。
【０００８】本発明は前記従来の問題を解決するもの
で、コストアップや製造工程を増加させずに耐熱性，信
頼性，防振性に優れた永久磁石電動機の回転子を提供す
ることを目的とする。
で、コストアップや製造工程を増加させずに耐熱性，信
頼性，防振性に優れた永久磁石電動機の回転子を提供す
ることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の永久磁石電動機の回転子は、回転子鉄心の外
周部に永久磁石を固着させ、中心部を軸に締結し、か
つ、前記外周部と中心部の間には空隙を設けるととも
に、前記外周部と中心部を複数の締結材で連結してなる
ものである。また、回転子鉄心は前記外周部と中心部と
締結材を一体にした構成としたものである。
に本発明の永久磁石電動機の回転子は、回転子鉄心の外
周部に永久磁石を固着させ、中心部を軸に締結し、か
つ、前記外周部と中心部の間には空隙を設けるととも
に、前記外周部と中心部を複数の締結材で連結してなる
ものである。また、回転子鉄心は前記外周部と中心部と
締結材を一体にした構成としたものである。
【００１０】
【作用】本発明は上記構成において、軸に回転方向の振
動を伝達しにくくするものであり、以下にその作用を説
明する。
動を伝達しにくくするものであり、以下にその作用を説
明する。
【００１１】図８にねじり振動系の一例を示している
が、ねじり系の固有振動数は一般に式（１）により求め
ることができる。
が、ねじり系の固有振動数は一般に式（１）により求め
ることができる。
【００１２】 固有振動数＝（Ｋ（Ｊ1＋Ｊ2）／Ｊ1Ｊ2）0.5／２π（Ｈｚ）…（１） Ｊ1：回転子の慣性 Ｊ2：軸およびファンなどを考慮した慣性 Ｋ：この場合、回転子鉄心の外周部と中心部を複数の締
結材より連結することにより生じる回転子の回転方向の
ねじのばね定数 のように表すことができる。
結材より連結することにより生じる回転子の回転方向の
ねじのばね定数 のように表すことができる。
【００１３】防振論理より式（１）の固有振動数を、遮
断する周波数の１／２0.5以下にすればよく、その差が
大きくなるほど防振効果も大きくなる。この場合、締結
材は所要のトルクを伝達する力に耐えること、および軸
の先端振れを用途により許容範囲内に保つという以外
は、防振性能面より可能な限り剛性を小さくすることが
できる。また、モータにおいて確保しなければならない
固定子と回転子の空隙は、半径方向に剛性の大きい形状
をしている締結材により均一に保たれる。
断する周波数の１／２0.5以下にすればよく、その差が
大きくなるほど防振効果も大きくなる。この場合、締結
材は所要のトルクを伝達する力に耐えること、および軸
の先端振れを用途により許容範囲内に保つという以外
は、防振性能面より可能な限り剛性を小さくすることが
できる。また、モータにおいて確保しなければならない
固定子と回転子の空隙は、半径方向に剛性の大きい形状
をしている締結材により均一に保たれる。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１および図２を
参照しながら説明する。なお、従来例で説明したものと
同一構成部材には同一番号を用いる。
参照しながら説明する。なお、従来例で説明したものと
同一構成部材には同一番号を用いる。
【００１５】図に示すように、回転子鉄心は永久磁石５
を固着結合させる外周部１と、回転子鉄心の軸に締結す
る中心部２を有し、前記外周部１と中心部２を締結材３
で連結し、空隙４を形成している。また、回転子鉄心は
外周部１と中心部２と締結材３が一体に構成されている
鉄板を複数枚積層したものである。
を固着結合させる外周部１と、回転子鉄心の軸に締結す
る中心部２を有し、前記外周部１と中心部２を締結材３
で連結し、空隙４を形成している。また、回転子鉄心は
外周部１と中心部２と締結材３が一体に構成されている
鉄板を複数枚積層したものである。
【００１６】以上のように構成された永久磁石電動機の
回転子について、図２を用いてその動作を説明する。図
２ａは締結材３の部分の拡大図であり、図２ｂは締結材
３のみの斜視図である。締結材３の剛性は幅Ｗと長さＬ
の大きさにより選定できるようにしたものである。
回転子について、図２を用いてその動作を説明する。図
２ａは締結材３の部分の拡大図であり、図２ｂは締結材
３のみの斜視図である。締結材３の剛性は幅Ｗと長さＬ
の大きさにより選定できるようにしたものである。
【００１７】締結材３の剛性は図２ｂに示す形状による
断面２次モーメント Ｉ＝ｂＷ3／１２ ｂ：鉄心積厚 と、材料のヤング率Ｅとによって決定される。したがっ
て、剛性Ｋ′は Ｋ′＝ＥＩ で一般に表される。最終的にＫ′に締結材３の長さＬを
考慮したものが式（１）のばね定数Ｋとなり、Ｋを適宜
選定することにより、固有振動数を遮断する周波数の１
／２0.5以下に容易にすることができ、回転子の回転方
向に発生するコギングトルクによる振動等を防止できる
ようにしたものである。
断面２次モーメント Ｉ＝ｂＷ3／１２ ｂ：鉄心積厚 と、材料のヤング率Ｅとによって決定される。したがっ
て、剛性Ｋ′は Ｋ′＝ＥＩ で一般に表される。最終的にＫ′に締結材３の長さＬを
考慮したものが式（１）のばね定数Ｋとなり、Ｋを適宜
選定することにより、固有振動数を遮断する周波数の１
／２0.5以下に容易にすることができ、回転子の回転方
向に発生するコギングトルクによる振動等を防止できる
ようにしたものである。
【００１８】本実施例の回転子と、従来の回転子を図５
で示すようなＤＣブラシレスファンモータで運転し比較
すると、図示していないがＤＣブラシレスファンモータ
から発生される音は、本実施例の回転子を使用したファ
ンモータのほうが約１０dB低減されることを確認してい
る。また、本実施例の回転子鉄心は外周部１と、中心部
２と、前記２つの部分を連結する締結材３が一体に構成
されている鉄板を積層したものであり、別に締結材を設
けることなく、従来の防振手段と比べコストアップや製
造工程を増加せずに実施することができる。
で示すようなＤＣブラシレスファンモータで運転し比較
すると、図示していないがＤＣブラシレスファンモータ
から発生される音は、本実施例の回転子を使用したファ
ンモータのほうが約１０dB低減されることを確認してい
る。また、本実施例の回転子鉄心は外周部１と、中心部
２と、前記２つの部分を連結する締結材３が一体に構成
されている鉄板を積層したものであり、別に締結材を設
けることなく、従来の防振手段と比べコストアップや製
造工程を増加せずに実施することができる。
【００１９】図３，図４は永久磁石５を固着結合させる
外周部１と軸を締結させる中心部２を連結する締結材の
形状を変化させた他の実施例であり、図３は締結材１７
を屈曲型にしたもの、図４は締結材１８をスクロール型
にしたものである。また、図１，図３，図４で示される
ような回転子鉄心で、回転子鉄心を鉄板を積層して構成
しているものにあっては、鉄板を１枚ずつ、または数枚
ずつ回転方向にずらして積層した他の実施例もあり、同
様の効果を得ることができる。
外周部１と軸を締結させる中心部２を連結する締結材の
形状を変化させた他の実施例であり、図３は締結材１７
を屈曲型にしたもの、図４は締結材１８をスクロール型
にしたものである。また、図１，図３，図４で示される
ような回転子鉄心で、回転子鉄心を鉄板を積層して構成
しているものにあっては、鉄板を１枚ずつ、または数枚
ずつ回転方向にずらして積層した他の実施例もあり、同
様の効果を得ることができる。
【００２０】
【発明の効果】本発明は以上の実施例の説明から明らか
なように、回転子鉄心の外周部に永久磁石を固着結合
し、中心部で軸に結合し、かつ前記外周部と中心部の間
に空隙を設けるとともに、前記外周部と中心部を複数の
締結材で連結しその形状を適宜選定することにより、効
果的に振動が吸収できるとともに、ゴム等を使用するこ
とによる熱変形，経時変化等の不安定要因を除去でき
る。また、スキュー着磁による磁束の損失がなく高効
率，高出力化が図ることができる。さらに、回転子鉄心
を鉄板をプレスにより打ち抜き、積層し構成することに
より、コストアップや製造工程を増加せずに耐久性，信
頼性，防振性に優れた永久磁石電動機の回転子が提供可
能となる。
なように、回転子鉄心の外周部に永久磁石を固着結合
し、中心部で軸に結合し、かつ前記外周部と中心部の間
に空隙を設けるとともに、前記外周部と中心部を複数の
締結材で連結しその形状を適宜選定することにより、効
果的に振動が吸収できるとともに、ゴム等を使用するこ
とによる熱変形，経時変化等の不安定要因を除去でき
る。また、スキュー着磁による磁束の損失がなく高効
率，高出力化が図ることができる。さらに、回転子鉄心
を鉄板をプレスにより打ち抜き、積層し構成することに
より、コストアップや製造工程を増加せずに耐久性，信
頼性，防振性に優れた永久磁石電動機の回転子が提供可
能となる。
【図１】（ａ）本発明の第１の実施例の永久磁石電動機
の回転子の平面図 （ｂ）図１ａに示すＡ−Ａ断面図
の回転子の平面図 （ｂ）図１ａに示すＡ−Ａ断面図
【図２】（ａ）本発明の第１の実施例の永久磁石電動機
の回転子の拡大断面図 （ｂ）図２ａの締結材部分の斜視図
の回転子の拡大断面図 （ｂ）図２ａの締結材部分の斜視図
【図３】本発明の他の実施例の回転子の断面図
【図４】本発明の別の他の実施例の回転子の断面図
【図５】従来の永久磁石電動機の断面図
【図６】（ａ）従来の永久磁石電動機の回転子の平面図 （ｂ）同断面図
【図７】（ａ）従来の防振手段の断面図 （ｂ）従来の他の防振手段の断面図
【図８】ねじり振動系の一例を示す斜視図
１ 外周部 ２ 中心部 ３ 締結材 ４ 空隙 ５ 永久磁石
フロントページの続き (72)発明者 山本 宗生 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 本田 幸夫 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 中野 博充 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 八十原 正浩 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 加藤 久孝 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 外周部に永久磁石を固着させ、中心部に
軸を締結し、かつ、前記外周部と中心部の間に空隙を設
け、前記外周部と中心部とを複数の締結材で連結してな
る永久磁石電動機の回転子。 - 【請求項２】 回転子鉄心に永久磁石を固着させる外周
部と、軸を締結させる中心部と、前記外周部と中心部を
連結する複数の締結材を一体に構成した請求項１記載の
永久磁石電動機の回転子。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4083590A JPH05292689A (ja) | 1992-04-06 | 1992-04-06 | 永久磁石電動機の回転子 |
| US08/041,217 US5402024A (en) | 1992-04-06 | 1993-03-31 | Rotor for a permanent-magnet motor |
| KR1019930005595A KR0138072B1 (ko) | 1992-04-06 | 1993-04-02 | 영구자석전동기의 회전자 |
| ES93105660T ES2089624T3 (es) | 1992-04-06 | 1993-04-05 | Rotor para un motor de iman permanente. |
| EP93105660A EP0565040B1 (en) | 1992-04-06 | 1993-04-05 | Rotor for a permanent-magnet motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4083590A JPH05292689A (ja) | 1992-04-06 | 1992-04-06 | 永久磁石電動機の回転子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05292689A true JPH05292689A (ja) | 1993-11-05 |
Family
ID=13806709
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4083590A Pending JPH05292689A (ja) | 1992-04-06 | 1992-04-06 | 永久磁石電動機の回転子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05292689A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005081381A1 (ja) * | 2004-02-25 | 2005-09-01 | Mitsuba Corporation | ブラシレスモータ用ロータ |
| JP2009033968A (ja) * | 2001-12-21 | 2009-02-12 | Johnson Electric Sa | ブラシレス直流電動機 |
| US10205357B2 (en) | 2013-06-13 | 2019-02-12 | Johnson Electric International AG | Electric motor |
-
1992
- 1992-04-06 JP JP4083590A patent/JPH05292689A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009033968A (ja) * | 2001-12-21 | 2009-02-12 | Johnson Electric Sa | ブラシレス直流電動機 |
| WO2005081381A1 (ja) * | 2004-02-25 | 2005-09-01 | Mitsuba Corporation | ブラシレスモータ用ロータ |
| US10205357B2 (en) | 2013-06-13 | 2019-02-12 | Johnson Electric International AG | Electric motor |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |