JP7442688B2 - Rotor, electric motor, blower and air conditioner - Google Patents
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Description
本開示は、回転子、電動機、送風機及び空気調和装置に関する。 The present disclosure relates to a rotor, a motor, a blower, and an air conditioner.
電動機に用いられる回転子において、回転軸に支持された回転子本体が、磁気特性の異なる2種類のボンド磁石を有する構成が知られている。例えば、特許文献1~3を参照。
2. Description of the Related Art In a rotor used in an electric motor, a configuration is known in which a rotor body supported by a rotating shaft includes two types of bonded magnets with different magnetic properties. For example, see
特許文献1及び2に記載の回転子本体は、第1のボンド磁石としてのフェライトボンド磁石と、第1のボンド磁石の外側に配置された第2のボンド磁石としての希土類ボンド磁石とを有する。軸方向に見たときの特許文献1及び2の希土類ボンド磁石の形状は、環状である。
The rotor bodies described in
特許文献3に記載の回転子本体は、フェライトボンド磁石と、フェライトボンド磁石に支持されて且つ周方向に分割された複数の希土類ボンド磁石とを有している。そのため、特許文献3の回転子のコストは、特許文献1及び2の回転子のコストより低減される。
The rotor body described in
しかしながら、特許文献3に記載の回転子では、第1のボンド磁石の線膨張係数と第2のボンド磁石の線膨張係数との違いによって、温度変化が生じたときに第1のボンド磁石と第2のボンド磁石との界面から第2のボンド磁石が剥離するおそれがある。また、回転中に回転子本体に作用する遠心力によって、前記界面から当該第2のボンド磁石が剥離するおそれもある。
However, in the rotor described in
本開示は、第2のボンド磁石の剥離を防止することを目的とする。 The present disclosure aims to prevent the second bonded magnet from peeling off.
本開示の一態様に係る回転子は、回転軸と、前記回転軸に支持された回転子本体とを有し、前記回転子本体は、第1のボンド磁石と、複数の第2のボンド磁石とを有し、前記第1のボンド磁石は、円筒状の磁石本体と、前記磁石本体の径方向の外向きの面である第1の外周面に設けられて前記回転軸の軸方向に長い複数の長溝とを有し、前記複数の長溝の各長溝は、前記軸方向に長い第1の溝部と、前記第1の溝部の幅方向の外側に広がり、前記第1の溝部より浅い第2の溝部とを有し、前記複数の第2のボンド磁石は、前記複数の長溝内を埋めるように配置されている。
本開示の他の態様に係る回転子は、回転軸と、前記回転軸支持された回転子本体とを有し、前記回転子本体は、第1のボンド磁石と、複数の第2のボンド磁石とを有し、前記第1のボンド磁石は、円筒状の磁石本体と、前記磁石本体の径方向の外向きの面である第1の外周面に設けられて前記回転軸の軸方向に長い複数の長溝と、前記軸方向の第1の端部から前記軸方向の一方に向けて凹む第1の段差部とを有し、前記複数の長溝の各長溝は、前記軸方向に長い第1の溝部と、前記第1の溝部の幅方向の外側に広がり、前記第1の溝部より浅い第2の溝部とを有し、前記複数の第2のボンド磁石は、前記複数の長溝内を埋めるように配置され、前記複数の第2のボンド磁石の各第2のボンド磁石は、前記第1の段差部と接合される第1の張り出し部を有する。
A rotor according to one aspect of the present disclosure includes a rotating shaft and a rotor body supported by the rotating shaft, and the rotor body includes a first bonded magnet and a plurality of second bonded magnets. The first bonded magnet has a cylindrical magnet body and a first outer circumferential surface that is a radially outward surface of the magnet body and is long in the axial direction of the rotating shaft. a plurality of long grooves, each of the plurality of long grooves having a first groove portion that is long in the axial direction; a second groove that extends outward in the width direction of the first groove portion and is shallower than the first groove portion; The plurality of second bonded magnets are arranged so as to fill the plurality of long grooves.
A rotor according to another aspect of the present disclosure includes a rotation shaft and a rotor body supported by the rotation shaft, and the rotor body includes a first bond magnet and a plurality of second bond magnets. The first bonded magnet has a cylindrical magnet body and a first outer circumferential surface that is a radially outward surface of the magnet body and is long in the axial direction of the rotating shaft. It has a plurality of long grooves and a first stepped portion recessed from the first end in the axial direction toward one of the axial directions, and each of the plurality of long grooves has a first step portion that is long in the axial direction. and a second groove that extends outward in the width direction of the first groove and is shallower than the first groove, and the plurality of second bonded magnets fill in the plurality of long grooves. Each second bonded magnet of the plurality of second bonded magnets has a first protruding portion joined to the first stepped portion.
本開示によれば、第2のボンド磁石の剥離を防止することができる。 According to the present disclosure, peeling of the second bonded magnet can be prevented.
以下に、本開示の実施の形態に係る回転子、電動機、送風機及び空気調和装置を、図面を参照しながら説明する。以下の実施の形態は、例にすぎず、実施の形態を適宜組み合わせること及び各実施の形態を適宜変更することが可能である。 Below, a rotor, an electric motor, a blower, and an air conditioner according to embodiments of the present disclosure will be described with reference to the drawings. The following embodiments are merely examples, and the embodiments can be combined as appropriate and each embodiment can be changed as appropriate.
図面相互の関係を理解し易くするために、各図には、xyz直交座標系が示されている場合がある。z軸は、回転子の軸線Cに平行な座標軸である。x軸は、z軸に直交する座標軸である。y軸は、x軸及びz軸の両方に直交する座標軸である。 In order to make it easier to understand the relationship between the drawings, an xyz orthogonal coordinate system may be shown in each drawing. The z-axis is a coordinate axis parallel to the axis C of the rotor. The x-axis is a coordinate axis perpendicular to the z-axis. The y-axis is a coordinate axis perpendicular to both the x-axis and the z-axis.
《実施の形態1》
図1は、実施の形態1に係る電動機100の構成を示す平面図である。図2は、図1に示される電動機100の構成を示す側面図である。図1及び2に示されるように、電動機100は、回転子1と、固定子9とを有する。回転子1は、固定子9の内側に配置されている。つまり、電動機100は、インナロータ型の電動機である。回転子1と固定子9との間には、エアギャップGが形成されている。エアギャップGは、例えば、0.5mmの空隙である。電動機100は、例えば、永久磁石同期電動機である。
《
FIG. 1 is a plan view showing the configuration of an
回転子1は、回転軸としてのシャフト10を有する。シャフト10は、z軸方向に伸びている。以下の説明では、z軸方向を「軸方向」とも呼ぶ。また、シャフト10の軸線Cを中心とする円の円周に沿った方向(例えば、図1において矢印によって示される周方向R)を「周方向」、z軸方向に直交して軸線Cを通る直線の方向を「径方向」と呼ぶ。
The
〈固定子〉
固定子9は、固定子鉄心91と、固定子鉄心91に巻き付けられたコイル92とを有する。固定子鉄心91は、軸線Cを中心とする環状のヨーク91aと、ヨーク91aから径方向の内側に伸びる複数のティース91bとを有する。複数のティース91bは、周方向Rに等角度の間隔で配置されている。ティース91bは、エアギャップGを介して回転子1の外周面1aに対向している。図1に示す例では、ティース91bの個数は12個である。なお、ティース91bの個数は12個に限らず、任意の個数に設定されていてもよい。
<stator>
〈回転子〉
以下では、回転子1の構成の詳細について説明する。図3は、図1に示される回転子1の構成を示す拡大平面図である。図4は、図1に示される回転子1の構成を示す断面図である。図2~4に示されるように、回転子1は、シャフト10に支持された回転子本体50を有する。回転子本体50は、第1のボンド磁石としてのフェライトボンド磁石20と、複数の第2のボンド磁石としての複数の希土類ボンド磁石31とを有する。
<Rotor>
Below, details of the configuration of the
図2に示されるように、実施の形態1では、回転子1の回転子本体50のz軸方向の長さL1は、固定子9の固定子鉄心91のz軸方向の長さL9より長い。これにより、回転子本体50のボンド磁石(つまり、フェライトボンド磁石20及び希土類ボンド磁石31)から固定子9のコイル92に流れる鎖交磁束の磁束量を増加させることができる。
As shown in FIG. 2, in the first embodiment, the
フェライトボンド磁石20は、シャフト10に支持されている。フェライトボンド磁石20は、フェライト磁石と樹脂とを含む。フェライトボンド磁石20に含まれる樹脂は、例えば、ナイロン樹脂、PPS(Poly Phenylene Sulfide)樹脂、エポキシ樹脂などである。
複数の希土類ボンド磁石31は、フェライトボンド磁石20に支持されている。希土類ボンド磁石31は、希土類磁石と樹脂とを含む。希土類磁石は、例えば、ネオジム(Nd)、鉄(Fe)及びホウ素(B)を含むネオジム磁石、又はサマリウム(Sm)、Fe及び窒素(N)を含むサマリウム鉄窒素磁石などである。希土類ボンド磁石31に含まれる樹脂は、フェライトボンド磁石20に含まれる樹脂と同様に、例えば、ナイロン樹脂、PPS樹脂、エポキシ樹脂などである。
The plurality of rare earth bonded
希土類ボンド磁石31の磁極の強さ(つまり、磁気量)は、フェライトボンド磁石20の磁極の強さと異なる。具体的には、希土類ボンド磁石31は、フェライトボンド磁石20の磁極より強い磁極を有する。言い換えれば、希土類ボンド磁石31の磁力は、フェライトボンド磁石20の磁力より大きい。また、希土類ボンド磁石31の線膨張係数は、フェライトボンド磁石20の線膨張係数と異なる。
The magnetic pole strength (that is, the amount of magnetism) of the rare earth bonded
図3に示されるように、フェライトボンド磁石20は、樹脂部60を介在させてシャフト10に支持されている。樹脂部60は、例えば、不飽和ポリエステル樹脂から形成されている。
As shown in FIG. 3, the
樹脂部60は、内筒部61と、外筒部62と、複数(実施の形態1では、4つ)のリブ63とを有する。内筒部61は円筒状であり、シャフト10の外周面10aに固定されている。外筒部62は円筒状であり、フェライトボンド磁石20の内周面に固定されている。複数のリブ63は、内筒部61と外筒部62とを接続している。複数のリブ63は、内筒部61の外周から径方向の外側に放射状に伸びている。複数のリブ63は、周方向Rに等角度の位置に配置されている。なお、フェライトボンド磁石20は、樹脂部60を介在させずにシャフト10に直接固定されていてもよい。
The
図5は、図3に示されるフェライトボンド磁石20の構成を示す平面図である。図5に示されるように、xy平面に平行なフェライトボンド磁石20の平面形状は、軸線Cを中心とする環状である。フェライトボンド磁石20の外周面は、回転子1の外周面1a(図1参照)の一部を形成する。
FIG. 5 is a plan view showing the configuration of the ferrite bonded
フェライトボンド磁石20は、円筒状の磁石本体21と、z軸方向に長い複数の長溝23とを有する。複数の長溝23は、磁石本体21の径方向の外向きの面である第1の外周面としての外周面22aに設けられている。
The
複数の長溝23は、周方向Rに間隔をあけて配置されている。図5に示す例では、複数の長溝23は、周方向Rに等角度の位置に配置されている。フェライトボンド磁石20が磁石本体21の外周面から径方向の外側に突出する複数の凸部22を有していることにより、複数の長溝23が形成されている。複数の長溝23内には、複数の希土類ボンド磁石31がそれぞれ配置されている。
The plurality of
フェライトボンド磁石20は、極異方性を有するように配向されている。これにより、複数の長溝23は、S極の長溝231と、N極の長溝232とを有する。つまり、周方向Rに隣接する複数の長溝231、232は、互いに極性が異なる磁極を有する。図5に示される円弧状の矢印F2は、フェライトボンド磁石20における磁束の向きを示している。S極の長溝231の径方向の外側から流れ込んだ磁束が周方向Rに隣接するN極の長溝232へと進む。そのため、回転子1(図2参照)は、フェライトボンド磁石20より径方向の内側に磁路を構成する回転子鉄心を必要としない。これにより、回転子1における部品点数を削減することができ、且つ回転子1を軽量化することができる。
Ferrite bonded
図3に示されるように、複数の希土類ボンド磁石31は、周方向Rに間隔をあけて配置されている。複数の希土類ボンド磁石31のそれぞれの径方向の外向きの面である外周面(つまり、後述する図9に示される外周面31a)は、回転子1の外周面1a(図1参照)の一部を形成している。希土類ボンド磁石31の外周面及び内周面は、同心円状に位置している。そのため、希土類ボンド磁石31の径方向の厚みは、周方向Rにおいて、一定である。
As shown in FIG. 3, the plurality of rare earth bonded
複数の希土類ボンド磁石31はそれぞれ、極異方性を有するように配向されている。周方向Rに隣接する複数の希土類ボンド磁石31は、互いに極性が異なる磁極を有する。図3に示される円弧状の矢印F1は、希土類ボンド磁石31における磁束の向きを示している。S極の希土類ボンド磁石31の径方向の外側から流れ込んだ磁束が、周方向Rに隣接するN極の希土類ボンド磁石31へと進む。実施の形態1では、希土類ボンド磁石31は8個の希土類ボンド磁石31を有するため、回転子1は8個の磁極を有する。なお、回転子1の極数は8個に限らず、2n個以上であればよい。ここで、nは、1以上の整数である。
Each of the plurality of rare earth bonded
希土類ボンド磁石31は、フェライトボンド磁石20と接合されている。実施の形態1では、フェライトボンド磁石20及び希土類ボンド磁石31が一体成形(「2色成形」ともいう)されることによって、希土類ボンド磁石31は、長溝23内を埋めるように配置されている。実施の形態1では、希土類ボンド磁石31がフェライトボンド磁石20の長溝23と接合されている。
The rare earth bonded
以下の説明において、フェライトボンド磁石20及び希土類ボンド磁石31が一体成形されるとは、予め製造されたフェライトボンド磁石20を金型に配置した状態で希土類ボンド磁石31を成形することである。これにより、予め製造した複数の希土類ボンド磁石31を金型に配置した状態でフェライトボンド磁石20を成型する製造工程と比較して、実施の形態1では、複数の希土類ボンド磁石31を1つずつ金型に配置する作業が不要となる。そのため、回転子本体50の生産性を向上させることができる。
In the following description, when the
次に、実施の形態1に係る回転子1のコストについて、比較例1に係る回転子101aと対比しながら説明する。図6(A)は、比較例1に係る回転子101aの構成を示す平面図である。図6(B)は、比較例1に係る回転子101aの構成を示す側面図である。なお、図6(A)及び(B)では、シャフト10の図示が省略されている。
Next, the cost of the
図6(A)及び(B)に示されるように、回転子101aでは、環状のフェライトボンド磁石120aの外周面120cに、環状の希土類ボンド磁石130aが配置されている。つまり、回転子101aでは、回転子101aの外周面101cの全てが、希土類ボンド磁石130aによって形成されている。
As shown in FIGS. 6A and 6B, in the
これに対し、上述した図2に示されるように、実施の形態1では、回転子1の外周面1aは、フェライトボンド磁石20の外周面及び複数の希土類ボンド磁石31のそれぞれの外周面によって形成されている。これにより、回転子1では、回転子101aと比べて、希土類ボンド磁石31の使用量を削減することができる。具体的には、回転子1では、回転子101aと比べて、希土類ボンド磁石31の使用量を約20%削減することができる。
On the other hand, as shown in FIG. 2 described above, in the first embodiment, the outer
また、希土類ボンド磁石31は、フェライトボンド磁石20に比べて、高価である。例えば、希土類ボンド磁石31の材料単価は、フェライトボンド磁石20の材料単価の10倍以上である。そのため、回転子1の外周面1aが、フェライトボンド磁石20の外周面及び複数の希土類ボンド磁石31のそれぞれの外周面によって形成されていることで、希土類ボンド磁石31の使用量を削減することができる。よって、回転子1のコストを削減することができる。
Furthermore, the rare earth bonded
次に、実施の形態1に係る回転子1の表面磁束密度について、比較例1に係る回転子101a及び比較例2に係る回転子101bと対比しながら説明する。図7(A)は、比較例2に係る回転子101bの構成を示す平面図である。図7(B)は、比較例2に係る回転子101bの構成を示す側面図である。なお、図7(A)及び(B)では、シャフト10の図示が省略されている。
Next, the surface magnetic flux density of the
図7(A)及び(B)に示されるように、回転子101bは、フェライトボンド磁石120bと、複数の希土類ボンド磁石131bとを有する。複数の希土類ボンド磁石131bは、周方向Rに間隔をあけて配置されている。よって、回転子101bの希土類ボンド磁石131bの使用量は、回転子101aの希土類ボンド磁石130aの使用量と相違する。
As shown in FIGS. 7A and 7B, the
図8は、比較例1に係る回転子101aの表面磁束密度の分布と、比較例2に係る回転子101bの表面磁束密度の分布とを示すグラフである。図8において、横軸は、回転子101aの外周面101c又は回転子101bの外周面101dにおける周方向Rの位置[度]を示し、縦軸は、表面磁束密度[a.u.]を示す。また、図8において、破線は比較例1に係る回転子101aの表面磁束密度の分布を示し、実線は比較例2に係る回転子101bの表面磁束密度の分布を示す。
FIG. 8 is a graph showing the distribution of surface magnetic flux density of
図8に示されるように、回転子101aの表面磁束密度の分布は、均一な正弦波の波形S1によって表される。これに対して、回転子101bの表面磁束密度の分布も、概ね均一な略正弦波の波形S2によって表される。つまり、回転子101aと比較して、回転子101bでは、周方向Rにおいて、表面磁束密度の急激な変化が抑えられている。
As shown in FIG. 8, the surface magnetic flux density distribution of the
上述したように、実施の形態1に係る回転子1も、回転子101bと同様に、周方向Rに間隔をあけて配置された複数の希土類ボンド磁石31を有するため、回転子1の表面磁束密度の分布も、概ね均一な正弦波の波形(図示しない)によって表される。
As described above, the
ここで、比較例2に係る回転子101bの製造工程では、予め製造されたフェライトボンド磁石120bが金型に配置された状態で、希土類ボンド磁石131bが成形される。このとき、フェライトボンド磁石120bの外周面と金型との間の微小な隙間に、希土類ボンド磁石131bの原料に含まれる樹脂が流入することによって、フェライトボンド磁石120bの外周面に薄肉の樹脂(以下、「バリ」ともいう)が形成される場合がある。回転中に作用する遠心力によって、フェライトボンド磁石120bの外周面から当該バリが脱落すると、回転子101bを有する電動機の信頼性が低下するおそれがある。また、希土類ボンド磁石131bの線膨張係数はフェライトボンド磁石120bの線膨張係数と異なるため、温度変化によって、バリの割れが発生するおそれもある。バリが割れると、回転中に当該バリが剥離するおそれもある。
Here, in the manufacturing process of the
以下では、図9及び10を用いて実施の形態1に係る回転子1において、希土類ボンド磁石31の剥離を防止するための構成について説明する。図9は、図3に示される回転子1の構成の一部を示す拡大平面図である。図10は、図9に示される隣接する2つの希土類ボンド磁石31の周辺の構成を示す拡大平面図である。図9及び10に示されるように、フェライトボンド磁石20の長溝23は、z軸方向に長い第1の溝部41と、第1の溝部41の幅方向の外側に広がり、第1の溝部41より浅い第2の溝部42とを有する。
Below, a configuration for preventing peeling of the rare earth bonded
第1の溝部41は、例えば、平面視で、略U字状である。第1の溝部41は、第1の面23aと、第2の面23bとを有する。第1の面23aは、フェライトボンド磁石20の径方向の外向きの底面である。第2の面23bは、第1の面23aに連結され、互いに向き合う側面である。第2の面23bは、第1の面23aの幅方向の両端から径方向の外側に向けて伸びている。
The
第2の溝部42は、第2の溝部42の底面である第3の面23cを有する。第3の面23cは、第2の面23bの外周面22a側の第2の端部23dに連結されている。第3の面23cは、長溝23の幅が広がるように、第2の面23bの径方向の外側の第2の端部23dから長溝23の幅方向に伸びている。
The
第3の面23cは、フェライトボンド磁石20の外周面22aの周方向Rの両端から希土類ボンド磁石31の極中心Pに向けて伸び、極中心Pに近づくほど径方向の内側に傾斜している。これにより、フェライトボンド磁石20は、平面視で、略花弁型形状である。なお、第3の面23cは、外周面22aの両端から極中心Pに向けて湾曲しながら伸びていてもよい。
The
複数の希土類ボンド磁石31は、複数の長溝23内を埋めるように配置されている。言い換えれば、希土類ボンド磁石31は、第1の面23a、第2の面23b及び第3の面23cに密着するように接合されている。これにより、図7(A)及び(B)に示される比較例2に係る回転子101bの希土類ボンド磁石131bと比較して、希土類ボンド磁石31は第3の面23cと接合された部分を有している。希土類ボンド磁石31のうち第3の面23cと接合される部分の肉厚は、上述したバリの肉厚より厚い。そのため、フェライトボンド磁石20に対する希土類ボンド磁石31の接合強度が向上する。よって、回転中に作用する遠心力による希土類ボンド磁石31の脱落を防止することができる。また、温度変化による希土類ボンド磁石31の剥離を防止することができる。
The plurality of rare earth bonded
また、実施の形態1では、第2の溝部42は、第1の溝部41から離れるほど浅くなる。これにより、接合強度を確保しつつ、希土類ボンド磁石31のうち第3の面23cと接合される部分の厚みが薄くできるため、希土類ボンド磁石31の使用量を削減することができる。よって、回転子1のコストを低減しつつ、希土類ボンド磁石31の剥離を防止することができる。
Further, in the first embodiment, the
また、実施の形態1では、互いに向き合う第2の面23bの間隔は、第1の面23aから離れるほど狭くなる。これにより、希土類ボンド磁石31のうち第1の面23a及び第2の面23bと接合される部分の使用量を削減することができる。よって、回転子1のコストを低減することができる。なお、互いに向き合う第2の面23bは、径方向に平行に伸びていてもよい。
Further, in the first embodiment, the distance between the
また、実施の形態1では、第1の外周面としてのフェライトボンド磁石20の外周面22aと第2の外周面としての希土類ボンド磁石31の外周面31aとは、面一に形成されている。これにより、希土類ボンド磁石31の使用量を削減することができる。よって、回転子1のコストを低減することができる。
Further, in the first embodiment, the outer
また、図10に示されるように、複数の長溝23のうちの隣接する2つの長溝23の外周面22aを挟んで配置された2つの第2の面23bは、シャフト10に近い端部である第1の端部23eと、シャフト10から遠い端部である第2の端部23dとを有する。ここで、シャフト10の軸線Cと第1の端部23eとを結ぶ2つの面B1、B2に挟まれる中心角である第1の角度をθ1、軸線Cと第2の端部23dとを結ぶ2つの面B3、B4に挟まれる中心角である第2の角度をθ2としたときに、第1の角度θ1は、第2の角度θ2より小さい。つまり、第1の角度θ1及び第2の角度θ2は、以下の式(1)を満たす。
θ1<θ2 (1)
Further, as shown in FIG. 10, two
θ 1 <θ 2 (1)
第1の角度θ1及び第2の角度θ2が式(1)を満たすことにより、つまり、互いに向き合う2つの第2の面23bが式(1)を満たす形状を有することにより、長溝23の幅は、径方向の外側から内側に向かうほど狭くなる。つまり、実施の形態1の長溝23は、アリ溝である。当該長溝23内に希土類ボンド磁石31が配置されることによって、長溝23に対する希土類ボンド磁石31の接合面積が増加する。よって、回転中に作用する遠心力による希土類ボンド磁石31の脱落を一層防止することができる。また、温度変化による希土類ボンド磁石31の剥離を一層防止することができる。
When the first angle θ 1 and the second angle θ 2 satisfy formula (1), that is, the two
図10に示されるように、第3の面23cの幅方向の長さをW1、外周面22aの幅方向の長さをW2としたとき、長さW1は長さW2より短い。これにより、接合強度を確保しつつ、第3の面23cと接合される希土類ボンド磁石31の使用量を削減することができる。よって、回転子1のコストを低減しつつ、希土類ボンド磁石31の剥離を防止することができる。
As shown in FIG. 10, when the length in the width direction of the
次に、図11を用いて回転子1の製造方法について、説明する。図11は、回転子1の製造工程を示すフローチャートである。回転子1の製造工程では、着磁器が用いられる。
Next, a method for manufacturing the
ステップST1では、回転子本体50を形成する。なお、ステップST1の詳細については、後述する。
In step ST1, the
ステップST2では、回転子本体50をシャフト10に連結する。実施の形態1では、回転子本体50とシャフト10とが樹脂部60を介して一体化されることで、回転子本体50がシャフト10に連結される。
In step ST2, the rotor
ステップST3では、例えば、着磁器を用いて、回転子本体50を着磁する。具体的には、フェライトボンド磁石20及び希土類ボンド磁石31が極異方性を有するように、フェライトボンド磁石20及び希土類ボンド磁石31を着磁する。
In step ST3, the rotor
次に、図12を用いて回転子本体50を形成する工程(つまり、図11に示されるステップST1)の詳細について説明する。図12は、回転子本体50を形成する工程を示すフローチャートである。回転子本体50を形成する工程では、フェライトボンド磁石20を成形するための第1の金型と、希土類ボンド磁石31を成形するための第2の金型と、配向用の磁石とが用いられる。
Next, details of the step of forming the rotor body 50 (that is, step ST1 shown in FIG. 11) will be described using FIG. 12. FIG. 12 is a flowchart showing the process of forming the
ステップST11では、フェライトボンド磁石20を成形するための第1の金型の内部に、フェライトボンド磁石20の原料を充填する。フェライトボンド磁石20は、例えば、射出成形により成形される。なお、フェライトボンド磁石20は、射出成形に限らず押圧成形などの他の成形方法によって成形されてもよい。
In step ST11, a first mold for molding the ferrite bonded
ステップST12では、フェライトボンド磁石20を配向しつつ、予め決められた形状を有するフェライトボンド磁石20を成形する。ステップST12では、例えば、配向用の磁石を用いて、第1の金型の内部に極異方性を有する磁場を発生させた状態で、フェライトボンド磁石20の原料を配向しつつ、フェライトボンド磁石20を成形する。これにより、極異方性を有するフェライトボンド磁石20が成形される。
In step ST12, the ferrite bonded
ステップST13では、成形されたフェライトボンド磁石20を冷却する。
In step ST13, the molded
ステップST14では、フェライトボンド磁石20を第1の金型から取り出す。
In step ST14, the ferrite bonded
ステップST15では、取り出されたフェライトボンド磁石20を脱磁する。
In step ST15, the taken out
ステップST16では、希土類ボンド磁石31を射出成形するための第2の金型の内部に、フェライトボンド磁石20を配置する。
In step ST16, the
ステップST17では、第2の金型に配置されたフェライトボンド磁石20の長溝23に、希土類ボンド磁石31の原料を充填する。希土類ボンド磁石31は、例えば、射出成形により成形される。なお、希土類ボンド磁石31は、射出成形に限らず押圧成形などの他の成形方法によって成形されてもよい。
In step ST17, the
ステップST18では、希土類ボンド磁石31の原料を配向しつつ、予め決められた形状を有する希土類ボンド磁石31を成形する。ステップST18では、例えば、配向用の磁石を用いて、第2の金型の内部に極異方性を有する磁場を発生させた状態で、希土類ボンド磁石31の原料を配向しつつ、希土類ボンド磁石31を成形する。これにより、フェライトボンド磁石20及び複数の希土類ボンド磁石31が一体成形された回転子本体50が形成される。
In step ST18, the rare earth bonded
ステップST19では、ステップST18において形成された回転子本体50を冷却する。
In step ST19, the
ステップST20では、第2の金型から冷却された回転子本体50を取り出す。
In step ST20, the cooled
ステップST21では、ステップST20において取り出された回転子本体50を脱磁する。
In step ST21, the
〈実施の形態1の効果〉
以上に説明したように、実施の形態1によれば、フェライトボンド磁石20の複数の長溝23の各長溝23は、z軸方向に長い第1の溝部41と、第1の溝部41の幅方向の外側に広がり、当該第1の溝部41より浅い第2の溝部42とを有する。複数の希土類ボンド磁石31は、複数の長溝23内を埋めるように配置されている。これにより、フェライトボンド磁石20に対する希土類ボンド磁石31の接合強度が向上する。よって、回転中に作用する遠心力による希土類ボンド磁石31の脱落を防止することができる。また、温度変化による希土類ボンド磁石31の剥離を防止することができる。
<Effects of
As described above, according to the first embodiment, each
また、実施の形態1によれば、第2の溝部42は、第1の溝部41の側面である第2の面23bの外周面22a側の第2の端部23dに連結された第3の面23cを有し、第3の面23cは第1の溝部41から離れるほど浅くなる。これにより、希土類ボンド磁石31のうち第3の面23cと接合される部分の厚みが第1の溝部41から離れるほど薄くなるため、希土類ボンド磁石31の使用量を削減することができる。よって、実施の形態1によれば、回転子1のコストを低減しつつ、希土類ボンド磁石31の剥離及び脱落を防止することができる。
Further, according to the first embodiment, the
また、実施の形態1によれば、互いに向き合う第2の面23bの間隔は、第1の面23aから離れるほど狭くなる。これにより、第2の面23bが径方向に平行に伸びている構成と比較して、希土類ボンド磁石31のうち第1の面23a及び第2の面23bと接合される部分の使用量を削減することができる。よって、回転子1のコストを低減することができる。また、長溝23の幅が、径方向の外側から内側に向かうほど狭くなり、当該長溝23内に希土類ボンド磁石31が配置されることによって、長溝23に対する希土類ボンド磁石31の接合強度が向上する。したがって、回転中に作用する遠心力による希土類ボンド磁石31の脱落を一層防止することができる。また、温度変化による希土類ボンド磁石31の剥離を一層防止することができる。
Further, according to the first embodiment, the distance between the
また、実施の形態1によれば、上述した第1の角度θ1が第2の角度θ2より小さい。これにより、長溝23の幅は、径方向の外側から内側に向かうほど狭くなる。よって、当該長溝23内に希土類ボンド磁石31が配置されることによって、長溝23に対する希土類ボンド磁石31の接合強度が向上する。したがって、回転中に作用する遠心力による希土類ボンド磁石31の脱落を一層防止することができる。また、温度変化による希土類ボンド磁石31の剥離を一層防止することができる。
Further, according to the first embodiment, the first angle θ 1 described above is smaller than the second angle θ 2 . Thereby, the width of the
また、実施の形態1によれば、フェライトボンド磁石20の外周面22aと希土類ボンド磁石31の外周面31aとは、面一に形成されている。これにより、希土類ボンド磁石31の使用量を削減することができる。よって、回転子1のコストを低減することができる。
Further, according to the first embodiment, the outer
また、実施の形態1によれば、第3の面23cの幅方向の長さW1は、外周面22aの幅方向の長さW2より短い。これにより、接合強度を確保しつつ、第3の面23cと接合される希土類ボンド磁石31の使用量を削減することができる。よって、回転子1のコストを低減しつつ、希土類ボンド磁石31の剥離及び脱落を防止することができる。
Further, according to the first embodiment, the widthwise length W1 of the
また、実施の形態1によれば、電動機100は、回転子1と、固定子9とを有する。上述したように、回転子1では、回転中に作用する遠心力による希土類ボンド磁石31の脱落等が防止される。電動機100が当該回転子1を有していることにより、電動機100の信頼性を向上させることができる。
Further, according to the first embodiment,
《実施の形態2》
図13は、実施の形態2に係る回転子2の構成の一部を示す平面図である。図13において、図9及び10に示される構成要素と同一又は対応する構成要素には、図9及び10に示される符号と同じ符号が付される。実施の形態2に係る回転子2は、フェライトボンド磁石220の形状の点で、実施の形態1に係る回転子1と相違する。これ以外の点については、実施の形態2に係る回転子2は、実施の形態1に係る回転子1と同じである。そのため、以下の説明では、図9及び10を参照する。
《
FIG. 13 is a plan view showing a part of the configuration of the
図13に示されるように、回転子2の回転子本体は、フェライトボンド磁石220と、複数の希土類ボンド磁石31とを有する。フェライトボンド磁石220は、円筒状の磁石本体221と、磁石本体221の外周面222aに設けられてz軸方向に長い複数の長溝223とを有する。複数の長溝223の各長溝223は、z軸方向に長い第1の溝部41と、第1の溝部41の幅方向の外側に広がり、第1の溝部41より浅い第2の溝部42とを有する。
As shown in FIG. 13, the rotor body of the
第1の溝部41は、側面である第2の面223bを有する。第2の面223bは、第1の溝部41の径方向の外向きの底面に連結されている。第2の溝部42は、底面である第3の面223cを有する。第3の面223cは、第2の面223bの外周面222a側の端部に連結されている。
The
ここで、回転子2は、2n(nは、1以上の整数)個の極数を有する。また、第2の面223bの外周面222a側の端部とシャフト10の軸線Cとを結ぶ面B3と、第2の面223bを含む平面である面B5とがなす角度のうち径方向の内側の角度である第3の角度をθ3としたとき、第3の角度θ3は、以下の式(2)を満たす。
θ3>(360°/(2・2n))-(θ2/2) (2)
これにより、長溝223の幅が径方向の外側から内側に向かうほど狭くなり易くなる。つまり、長溝223がアリ溝になり易くなる。よって、希土類ボンド磁石31が長溝223内を埋めるように配置されることによって、長溝223に対する希土類ボンド磁石31の接合面積が増加する。したがって、回転中に作用する遠心力による希土類ボンド磁石31の脱落を一層防止することができる。また、温度変化による希土類ボンド磁石31の剥離を一層防止することができる。
Here, the
θ 3 > (360°/(2・2n)) - (θ 2 /2) (2)
Thereby, the width of the
ここで、上記の式(2)の導出について説明する。図13に示される面B5が、極中心(例えば、図9に示される極中心P)と軸線Cとを結ぶ直線に平行又は外周側に拡がる場合、長溝223がアリ溝にならない。そのため、回転中に作用する遠心力によって希土類ボンド磁石31が脱落し易くなる。極中心と軸線Cとを結ぶ直線と平行な直線をB6、面B3と直線B6とがなす角度をθ4、極中心と極間部との間の角度をθ5としたとき、角度θ4は以下の式(3)を満たし、角度θ5は以下の式(4)を満たす。なお、式(4)におけるnは、1以上の整数である。
θ4=θ5-(θ2/2) (3)
θ5=360°/(2・2n) (4)
Here, the derivation of the above equation (2) will be explained. When the surface B5 shown in FIG. 13 extends parallel to the straight line connecting the polar center (for example, the polar center P shown in FIG. 9) and the axis C or extends toward the outer circumference, the
θ 4 = θ 5 - (θ 2 /2) (3)
θ 5 =360°/(2・2n) (4)
式(3)及び式(4)から、以下の式(5)が導出される。
θ4=(360°/(2・2n))-(θ2/2) (5)
角度θ4が式(5)を満たす場合、長溝223はアリ溝にならない。つまり、長溝223がアリ溝になるためには、角度θ4が式(5)の右辺の値より大きい必要がある。よって、面B3と直線B6とがなす第3の角度θ3についての上記の式(2)が導出される。
The following equation (5) is derived from equations (3) and (4).
θ 4 = (360°/(2・2n))−(θ 2 /2) (5)
When the angle θ 4 satisfies equation (5), the
〈実施の形態2の効果〉
以上に説明したように、実施の形態2によれば、長溝223の第2の面223bの径方向の外側の端部とシャフト10の軸線Cとを結ぶ面B3と、第2の面223bを含む面B5とがなす角度のうち径方向の内側の角度である第3の角度θ3が、上述した式(2)を満たしている。これにより、長溝223の幅が径方向の外側から内側に向かうほど狭くなり易くなる。よって、当該長溝223内に希土類ボンド磁石31が配置されることによって、長溝223に対する希土類ボンド磁石31の接合面積が増加する。したがって、回転中に作用する遠心力による希土類ボンド磁石31の脱落を一層防止することができる。また、温度変化による希土類ボンド磁石31の剥離を一層防止することができる。
<Effects of
As described above, according to the second embodiment, the surface B3 connecting the radially outer end of the
《実施の形態3》
図14は、実施の形態3に係る回転子3の構成を示す断面図である。図15は、実施の形態3に係る回転子3の構成を示す平面図である。図14及び15において、図3及び4に示される構成要素と同一又は対応する構成要素には、図3及び4に示される符号と同じ符号が付される。実施の形態3に係る回転子3は、フェライトボンド磁石320の形状及び希土類ボンド磁石331の形状の点で、実施の形態1及び2のいずれかに係る回転子1、2と相違する。これ以外の点については、実施の形態3に係る回転子3は、実施の形態1及び2のいずれかに係る回転子1、2と同じである。
《
FIG. 14 is a sectional view showing the configuration of the
図14及び15に示されるように、回転子3の回転子本体は、フェライトボンド磁石320と、複数の希土類ボンド磁石331とを有する。
As shown in FIGS. 14 and 15, the rotor body of the
図14に示されるように、フェライトボンド磁石320は、第1の段差部322pと、第2の段差部322gとを有する。第1の段差部322pは、フェライトボンド磁石320のz軸方向の一方の端部である第3の端部としての+z軸側の端部320cに形成されている。第2の段差部322gは、第4の端部としての-z軸側の端部320dに形成されている。第1の段差部322pは、+z軸側の端部320cから-z軸方向に凹んでいる。第2の段差部322gは、-z軸側の端部320dから+z軸方向に凹んでいる。なお、フェライトボンド磁石320は、第1の段差部322p及び第2の段差部322gのうちのいずれか一方の段差部のみを有していてもよい。
As shown in FIG. 14, the
図15に示されるように、希土類ボンド磁石331は、柱部351と、第1の張り出し部353と、第2の張り出し部354とを有する。柱部351は、希土類ボンド磁石331のうち長溝23(例えば、図9参照)内に充填される部分である。柱部351のz軸方向の長さは、フェライトボンド磁石20のz軸方向の長さに等しい。これにより、希土類ボンド磁石331の使用量を削減することができるため、回転子3のコストを低減することができる。
As shown in FIG. 15, the rare earth bonded
第1の張り出し部353及び第2の張り出し部354は、柱部351の内周面351bから径方向の内側に伸びている。第1の張り出し部353は、第1の段差部322pの底面と接合されている。第2の張り出し部354は、第2の段差部322gの底面と接合されている。これにより、希土類ボンド磁石331とフェライトボンド磁石320との接合面積を一層増加させることができる。よって、回転中に作用する遠心力による希土類ボンド磁石331の脱落を一層防止することができる。また、温度変化による希土類ボンド磁石331の剥離を一層防止することができる。
The
-z軸方向に見たときの第1の張り出し部353の形状は、例えば、略三角形状である。なお、図示は省略するが、+z軸方向に見たときの第2の張り出し部354の形状も、例えば、略三角形状である。なお、第1の張り出し部353及び第2の張り出し部354のそれぞれの形状は、略三角形状に限らず、他の形状であってもよい。
The shape of the first projecting
〈実施の形態3の効果〉
以上に説明した実施の形態3によれば、希土類ボンド磁石331の第1の張り出し部353が、フェライトボンド磁石322に形成された第1の段差部322pと接合されている。これにより、希土類ボンド磁石331とフェライトボンド磁石320との接合面積を一層増加させることができる。よって、回転中に作用する遠心力による希土類ボンド磁石331の脱落を一層防止することができる。また、温度変化による希土類ボンド磁石331の剥離を一層防止することができる。
<Effects of
According to the third embodiment described above, the first projecting
また、実施の形態3によれば、希土類ボンド磁石331の第2の張り出し部354が、フェライトボンド磁石322に形成された第2の段差部322gと接合されている。これにより、希土類ボンド磁石331とフェライトボンド磁石320との接合面積を増加させることができる。よって、回転中に作用する遠心力による希土類ボンド磁石331の脱落を一層防止することができる。また、温度変化による希土類ボンド磁石331の剥離を一層防止することができる。
Further, according to the third embodiment, the second protruding
《実施の形態4》
図16は、実施の形態4に係る回転子4の構成を示す平面図である。図17は、実施の形態4に係る回転子4の構成を示す側面図である。図18は、図16に示される回転子4をA18-A18線で切断した断面図である。図16~18において、図1~3に示される構成要素と同一又は対応する構成要素には、図1~3に示される符号と同じ符号が付される。実施の形態4に係る回転子4は、リング部材81、82を更に有する点で、実施の形態1から3のいずれかに係る回転子1~3と相違する。なお、図16~18において、シャフト10及び樹脂部60(図3参照)の図示は省略されている。
《
FIG. 16 is a plan view showing the configuration of the
図16~18に示されるように、回転子4は、フェライトボンド磁石20と、複数の希土類ボンド磁石31と、複数の第1の樹脂部としての複数のリング部材81、82とを有する。
As shown in FIGS. 16 to 18, the
リング部材81、82はそれぞれ、軸線Cを中心とする環状の部材である。リング部材81、82は、例えば、不飽和ポリエステル樹脂などの樹脂から形成されている。
The
リング部材81は、フェライトボンド磁石20の+z軸側の端面20j及び希土類ボンド磁石31の+z軸側の端面31jを覆うように配置されている。これにより、希土類ボンド磁石31の端面31jがリング部材81を介してフェライトボンド磁石20の端面20kに連結される。よって、温度変化による希土類ボンド磁石31の剥離を一層防止することができる。
The
実施の形態4では、リング部材81は、フェライトボンド磁石20及び希土類ボンド磁石31に固定されている。具体的には、リング部材81は、フェライトボンド磁石20の+z軸側の端面20j及び希土類ボンド磁石31の+z軸側の端面31jに固定されている。
In the fourth embodiment, the
リング部材82は、フェライトボンド磁石20の-z軸側の端面20g及び希土類ボンド磁石31の-z軸側の端面31gを覆うように配置されている。これにより、希土類ボンド磁石31の端面31gがリング部材82を介してフェライトボンド磁石20の-z軸側の端面20gに連結される。これにより、温度変化による希土類ボンド磁石31の剥離を一層防止することができる。
The
実施の形態4では、リング部材82は、フェライトボンド磁石20及び希土類ボンド磁石31に固定されている。具体的には、リング部材82は、フェライトボンド磁石20の-z軸方向を向く端面20k及び希土類ボンド磁石31の-z軸方向を向く端面31kに固定されている。なお、回転子4は、複数のリング部材81、82のうちのいずれか一方のリング部材を有していなくても実現することができる。
In the fourth embodiment, the
〈実施の形態4の効果〉
以上に説明した実施の形態4によれば、回転子4は、フェライトボンド磁石20及び希土類ボンド磁石31のそれぞれのz軸方向の端面を覆うように配置されたリング部材81、82を有する。これにより、希土類ボンド磁石31がリング部材81、82を介してフェライトボンド磁石20に連結される。よって、回転中に作用する遠心力による希土類ボンド磁石31の脱落を一層防止することができる。また、温度変化による希土類ボンド磁石31の剥離を一層防止することができる。
<Effects of
According to the fourth embodiment described above, the
《実施の形態4の変形例》
図19は、実施の形態4の変形例に係る回転子4Aの構成を示す平面図である。図20は、図19に示される回転子4AをA20-A20線で切断した断面図である。実施の形態4の変形例に係る回転子4Aは、リング部材81A、82Aが樹脂部60Aと一体に形成されている点で、実施の形態4に係る回転子4と相違する。
《Modification of
FIG. 19 is a plan view showing the configuration of a
図19及び20に示されるように、回転子4Aは、シャフト10と、フェライトボンド磁石20と、複数の希土類ボンド磁石31と、第1の樹脂部としてのリング部材81A、82Aと、第2の樹脂部としての樹脂部60Aとを有する。
As shown in FIGS. 19 and 20, the
樹脂部60Aは、シャフト10に支持された内筒部61と、フェライトボンド磁石20の内周面20bに固定された外筒部62Aと、内筒部61と外筒部62Aとを繋ぐ複数のリブ63Aとを有する。
The resin part 60A includes an
樹脂部60Aは、リング部材81A、82Aと一体に形成されている。言い換えれば、樹脂部60Aは、リング部材81A、82Aと繋がっている。実施の形態4の変形例では、樹脂部60Aの外筒部62A及びリブ63Aが、リング部材81A、82Aと繋がっている。そのため、実施の形態4の変形例では、シャフト10、フェライトボンド磁石20及び希土類ボンド磁石31は、樹脂部60A及びリング部材81A、82Aを介して連結されている。これにより、シャフト10とフェライトボンド磁石20とを樹脂部60Aを介して一体成形する際に、リング部材81A、82Aも同時に成形することができる。よって、回転子4Aの製造工程を簡易化することができる。
The resin portion 60A is formed integrally with the
〈実施の形態4の変形例の効果〉
以上に説明した実施の形態4の変形例によれば、回転子4Aにおいて、樹脂部60Aは、リング部材81A、82Aと一体に形成されている。これにより、シャフト10とフェライトボンド磁石20とを樹脂部60Aを介して一体成形する際に、リング部材81A、82Aも同時に成形することができる。よって、回転子4Aの製造工程を簡易化することができる。
<Effects of modification of
According to the modification of the fourth embodiment described above, in the
ここで、回転子4Aの固有振動数は、回転子4Aの剛性によって変化する。回転子4Aの剛性は、例えば、樹脂部60Aにおけるリブ63Aの周方向Rの幅、径方向の長さ及び本数を変化させることで調整することができる。実施の形態4の変形例では、樹脂部60Aがリング部材81A、82Aと一体に形成されていることによって、樹脂部60Aのリブ63Aがリング部材81A、82Aと繋がっている。これにより、リブ63Aの径方向の長さが長くなっている。よって、回転子4Aの剛性を変化させることができ、回転子4Aの固有振動数を変化させることができる。よって、共振の発生を抑制することができ、回転子4Aの振動特性を適切な特性に調整することができる。
Here, the natural frequency of the
また、回転子4Aの慣性モーメントは、回転子4Aの質量によって変化する。回転子4Aの質量は、リブ63Aの周方向Rの幅、径方向の長さ及び本数を変化させることで調整することができる。慣性モーメントが大きいほど、大きな始動トルクが必要となるが、回転子4Aの回転を安定させることができる。上述した通り、実施の形態4の変形例では、樹脂部60Aがリング部材81、82と繋がっているため、リブ63Aの径方向の長さが長くなっている。これにより、回転子4Aの慣性モーメントを大きくすることができる。このように、樹脂部60Aがリング部材81A、82Aと一体に形成されていることによって、回転子4Aの固有振動数及び慣性モーメントを適切な値に調整することができる。
Further, the moment of inertia of the
《実施の形態5》
次に、実施の形態1に係る電動機100を有する送風機500について説明する。図21は、実施の形態5に係る送風機500の構成を概略的に示す図である。
《Embodiment 5》
Next, a
図21に示されるように、送風機500は、電動機100と、電動機100によって駆動される羽根車としてのファン501とを有する。ファン501は、電動機100のシャフトに取り付けられている。電動機100のシャフトが回転すると、ファン501が回転し、気流が生成される。送風機500は、例えば、後述する図22に示される空気調和装置600の室外機620の室外送風機として用いられる。この場合、ファン501は、例えば、プロペラファンである。
As shown in FIG. 21, the
〈実施の形態5の効果〉
以上に説明した実施の形態5によれば、送風機500は、実施の形態1で説明した電動機100を有する。上述した通り、実施の形態1に係る電動機100では信頼性が向上しているため、当該電動機100を有する送風機500の信頼性も向上させることができる。
<Effects of Embodiment 5>
According to the fifth embodiment described above, the
《実施の形態6》
次に、図21に示される送風機500を有する空気調和装置600について説明する。図22は、実施の形態6に係る空気調和装置600の構成を示す図である。
《Embodiment 6》
Next, an
図22に示されるように、空気調和装置600は、室内機610と、室外機620と、冷媒配管630とを有する。室内機610及び室外機620は、冷媒配管630によって接続されることで、冷媒が循環する冷媒回路を構成する。空気調和装置600は、例えば、室内機610から冷たい空気を送風する冷房運転又は温かい空気を送風する暖房運転等の運転を行うことができる。
As shown in FIG. 22, the
室内機610は、室内送風機611と、室内送風機611を収容するハウジング612とを有する。室内送風機611は、電動機611aと、電動機611aによって駆動されるファン611bとを有する。ファン611bは、電動機611aのシャフトに取り付けられている。電動機611aのシャフトが回転することで、ファン611bが回転し、気流が生成される。ファン611bは、例えば、クロスフローファンである。
The
室外機620は、室外送風機としての送風機500と、圧縮機621と、送風機500及び圧縮機621を収容するハウジング622とを有する。圧縮機621は、冷媒を圧縮する圧縮機構部621aと、圧縮機構部621aを駆動する電動機621bとを有する。圧縮機構部621aと電動機621bとは、回転軸621cによって互いに連結されている。なお、圧縮機621の電動機621bには、実施の形態1に係る電動機100が用いられてもよい。
The
例えば、空気調和装置600の冷房運転時に、圧縮機621で圧縮された冷媒が凝縮器(図示せず)で凝縮する際に放出された熱が、送風機500の送風によって室外に放出される。なお、実施の形態5に係る送風機500は、室外機620の室外送風機に限らず、上述した室内送風機611として用いられてもよい。また、送風機500は、空気調和装置600に限らず、他の機器に備えられていてもよい。
For example, during cooling operation of the
室外機620は、冷媒の流れ方向を切り替える四方弁(図示しない)を更に有する。室外機620の四方弁は、圧縮機621から送り出された高温高圧の冷媒ガスを、冷房運転時には室外機620の熱交換器に流し、暖房運転時には室内機610の熱交換器に流す。
The
〈実施の形態6の効果〉
以上に説明した実施の形態6によれば、空気調和装置600は、送風機500を有する。上述した通り、送風機500は、実施の形態1で説明した電動機100を有することで信頼性が向上しているため、よって、空気調和装置600の信頼性も向上させることができる。
<Effects of Embodiment 6>
According to the sixth embodiment described above, the
1、2、3、4、4A 回転子、 10 シャフト、 20、220、320 フェライトボンド磁石、 21 磁石本体、 22a 外周面、 23 長溝、 23a 第1の面、 23b、223b 第2の面、 23c、223c 第3の面、 23d 第2の端部、 23e 第1の端部、 31、331 希土類ボンド磁石、 41 第1の溝部、 42 第2の溝部、 50 回転子本体、 60、60A 樹脂部、 81、82、81A、82A リング部材、 100 電動機、 320c 第3の端部、 320d 第4の端部、 322g、322p 段差部、 353 第1の張り出し部、 354 第2の張り出し部、 500 送風機、 501 ファン、 600 空気調和装置、 610 室内機、 620 室外機、 B1、B2、B3、B4 面、 C 軸線、 W1、W2 長さ、 θ1、θ2、θ3 角度。 1, 2, 3, 4, 4A rotor, 10 shaft, 20, 220, 320 ferrite bond magnet, 21 magnet body, 22a outer peripheral surface, 23 long groove, 23a first surface, 23b, 223b second surface, 23c , 223c third surface, 23d second end, 23e first end, 31, 331 rare earth bonded magnet, 41 first groove, 42 second groove, 50 rotor body, 60, 60A resin part , 81, 82, 81A, 82A ring member, 100 electric motor, 320c third end, 320d fourth end, 322g, 322p step, 353 first overhang, 354 second overhang, 500 blower , 501 fan, 600 air conditioner, 610 indoor unit, 620 outdoor unit, B1, B2, B3, B4 plane, C axis, W 1 , W 2 length, θ 1 , θ 2 , θ 3 angle.
Claims (17)
前記回転軸に支持された回転子本体と
を有し、
前記回転子本体は、第1のボンド磁石と、複数の第2のボンド磁石とを有し、
前記第1のボンド磁石は、円筒状の磁石本体と、前記磁石本体の径方向の外向きの面である第1の外周面に設けられて前記回転軸の軸方向に長い複数の長溝とを有し、
前記複数の長溝の各長溝は、
前記軸方向に長い第1の溝部と、
前記第1の溝部の幅方向の外側に広がり、前記第1の溝部より浅い第2の溝部と
を有し、
前記第1の溝部は、
前記径方向の外向きの底面である第1の面と、
前記第1の面に連結され、互いに向き合う側面である第2の面と
を有し、
前記第2の溝部は、前記第2の面の前記第1の外周面側の端部に連結された第3の面を有し、
前記複数の第2のボンド磁石は、前記複数の長溝内を埋めるように配置されている
回転子。 a rotating shaft;
a rotor body supported by the rotating shaft;
The rotor main body has a first bonded magnet and a plurality of second bonded magnets,
The first bonded magnet includes a cylindrical magnet body and a plurality of long grooves that are provided on a first outer peripheral surface that is a radially outward surface of the magnet body and are long in the axial direction of the rotating shaft. have,
Each long groove of the plurality of long grooves is
the axially long first groove;
a second groove that extends outward in the width direction of the first groove and is shallower than the first groove;
The first groove portion is
a first surface that is the radially outward bottom surface;
a second surface that is connected to the first surface and is a side surface facing each other;
has
The second groove has a third surface connected to an end of the second surface on the first outer peripheral surface side,
The plurality of second bonded magnets are arranged so as to fill the insides of the plurality of long grooves. The rotor.
前記第2の溝部は、前記第1の溝部から離れるほど浅くなる
請求項1に記載の回転子。 The third surface is a bottom surface of the second groove,
The rotor according to claim 1 , wherein the second groove becomes shallower as the distance from the first groove increases.
請求項1又は2に記載の回転子。 The rotor according to claim 1 or 2 , wherein the distance between the second surfaces facing each other becomes narrower as the distance from the first surface increases.
請求項1から3のいずれか1項に記載の回転子。 The rotor according to any one of claims 1 to 3 , wherein the length of the third surface in the width direction is shorter than the length of the first outer peripheral surface in the width direction.
請求項1から4のいずれか1項に記載の回転子。 From claim 1 , wherein the first outer circumferential surface of the first bonded magnet and the second outer circumferential surface of the second bonded magnet, which is the outward facing surface in the radial direction, are formed flush with each other. 4. The rotor according to any one of 4 .
前記回転軸に近い端部である第1の端部と、
前記回転軸から遠い端部である第2の端部と
を有し、
前記2つの第2の面は、
前記回転軸の軸線と前記第1の端部とを結ぶ2つの面に挟まれる中心角である第1の角度をθ1とし、
前記軸線と前記第2の端部とを結ぶ2つの面に挟まれる中心角である第2の角度をθ2としたときに、
θ1<θ2
を満たす形状を有する
請求項1に記載の回転子。 Two second surfaces disposed across the first outer circumferential surface of two adjacent long grooves of the plurality of long grooves are:
a first end that is closer to the rotation axis;
a second end that is a farthest end from the rotation axis;
The two second surfaces are:
A first angle that is a central angle between two planes connecting the axis of the rotating shaft and the first end is θ 1 ,
When the second angle, which is the central angle between the two planes connecting the axis and the second end, is θ 2 ,
θ 1 <θ 2
The rotor according to claim 1 , having a shape that satisfies the following.
前記軸線と前記第2の端部とを結ぶ面と、前記第2の面とがなす角度のうち前記径方向の内側の角度である第3の角度をθ3、
としたとき、
θ3>(360°/(2・2n))-(θ2/2)
である
請求項6に記載の回転子。 The number of poles of the rotor is 2n (n is an integer of 1 or more),
A third angle that is the inner angle in the radial direction among the angles formed by the surface connecting the axis and the second end and the second surface is θ 3 ,
When
θ 3 > (360°/(2・2n)) - (θ 2 /2)
The rotor according to claim 6 .
前記回転軸支持された回転子本体と
を有し、
前記回転子本体は、第1のボンド磁石と、複数の第2のボンド磁石とを有し、
前記第1のボンド磁石は、
円筒状の磁石本体と、
前記磁石本体の径方向の外向きの面である第1の外周面に設けられて前記回転軸の軸方向に長い複数の長溝と、
前記軸方向の第1の端部から前記軸方向の一方に向けて凹む第1の段差部と
を有し、
前記複数の長溝の各長溝は、
前記軸方向に長い第1の溝部と、
前記第1の溝部の幅方向の外側に広がり、前記第1の溝部より浅い第2の溝部と
を有し、
前記複数の第2のボンド磁石は、前記複数の長溝内を埋めるように配置され、
前記複数の第2のボンド磁石の各第2のボンド磁石は、前記第1の段差部と接合される第1の張り出し部を有する
回転子。 a rotating shaft;
the rotor body supported by the rotating shaft;
has
The rotor main body has a first bonded magnet and a plurality of second bonded magnets,
The first bonded magnet is
A cylindrical magnet body,
a plurality of long grooves provided in a first outer circumferential surface that is a radially outward surface of the magnet body and long in the axial direction of the rotating shaft;
a first step portion recessed from the first end in the axial direction toward one side in the axial direction ;
has
Each long groove of the plurality of long grooves is
the axially long first groove;
a second groove that extends outward in the width direction of the first groove and is shallower than the first groove;
has
The plurality of second bonded magnets are arranged so as to fill the plurality of long grooves,
Each second bonded magnet of the plurality of second bonded magnets has a first protruding portion joined to the first step portion.
rotor .
前記第2のボンド磁石は、前記第2の段差部と接合される第2の張り出し部を更に有する
請求項8に記載の回転子。 The first bonded magnet further includes a second step portion recessed from a second end opposite to the first end in the axial direction toward the other axial direction,
The rotor according to claim 8 , wherein the second bonded magnet further includes a second projecting portion joined to the second step portion.
請求項1から9のいずれか1項に記載の回転子。 The rotation according to any one of claims 1 to 9 , further comprising a first resin part arranged so as to cover the axial end faces of each of the first bonded magnet and the second bonded magnet. Child.
前記第2の樹脂部は、前記第1の樹脂部と一体に形成されている
請求項10に記載の回転子。 further comprising a second resin part connecting the rotating shaft and the first bonded magnet,
The rotor according to claim 10 , wherein the second resin part is integrally formed with the first resin part.
請求項1から11のいずれか1項に記載の回転子。 The rotor according to any one of claims 1 to 11 , wherein the first bonded magnet and the second bonded magnet each have polar anisotropy.
請求項1から12のいずれか1項に記載の回転子。 The rotor according to any one of claims 1 to 12 , wherein the strength of the magnetic poles of the second bonded magnet is greater than the strength of the magnetic poles of the first bonded magnet.
前記第2のボンド磁石は、希土類ボンド磁石である
請求項1から13のいずれか1項に記載の回転子。 The first bonded magnet is a ferrite bonded magnet,
The rotor according to any one of claims 1 to 13 , wherein the second bonded magnet is a rare earth bonded magnet.
固定子と
を有する電動機。 The rotor according to any one of claims 1 to 14 ,
An electric motor having a stator and .
前記電動機によって駆動される羽根車と
を有する送風機。 The electric motor according to claim 15 ;
and an impeller driven by the electric motor.
前記室内機に接続される室外機と
を有し、
前記室内機及び前記室外機のうちの少なくとも一方は、請求項15に記載の前記電動機を有する
空気調和装置。 indoor unit and
an outdoor unit connected to the indoor unit;
At least one of the indoor unit and the outdoor unit includes the electric motor according to claim 15. An air conditioner.
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