(57)【要約】【課題】低コスト化、軽量化を図ることができ、組み付け工数も削減されるインナーロータ型モータのロータを提供することを課題とする。【解決手段】所定の軸心周りに回転可能に支持された円板部と、前記円板部に設けられ、前記軸心に対して偏心した偏心部と、前記円板部の外縁から延在した周壁部と、前記周壁部に保持された永久磁石と、を備え、前記円板部は、前記偏心部よりも径方向外側に孔部が形成されており、前記周壁部は、前記偏心部を介して前記孔部とは反対側に、前記径方向の内側に突出した突出部を有している、インナーロータ型モータのロータ。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の軸心周りに回転可能に支持された円板部と、
前記円板部に設けられ、前記軸心に対して偏心した偏心部と、
前記円板部の外縁から延在した周壁部と、
前記周壁部に保持された永久磁石と、を備え、
前記円板部は、前記偏心部よりも径方向外側に孔部が形成されており、
前記周壁部は、前記偏心部を介して前記孔部とは反対側に、前記径方向の内側に突出した突出部を有している、インナーロータ型モータのロータ。
【請求項２】
前記周壁部は、内側周壁部と、前記内側周壁部の外周面に固定された外側周壁部と、を含み、
前記円板部及び内側周壁部の比重は、前記外側周壁部の比重よりも軽く、
前記内側周壁部は、切欠部を有し、
前記外側周壁部は、前記切欠部を介して前記内側周壁部の内側に突出した前記突出部を有している、請求項１のインナーロータ型モータのロータ。
【請求項３】
前記円板部、前記偏心部、前記内側周壁部は、アルミニウム製又は合成樹脂製であり、
前記外側周壁部は、鉄製である、請求項２のインナーロータ型モータのロータ。
【請求項４】
前記円板部、前記偏心部、及び前記内側周壁部は、同一の材料により一体に形成されている、請求項２又は３のインナーロータ型モータのロータ。
【請求項５】
前記円板部から突出して前記軸心周りに回転可能に支持される回転軸部を有し、
前記円板部、前記偏心部、前記内側周壁部、及び前記回転軸部は、同一の材料により一体に形成されている、請求項２乃至４の何れかのインナーロータ型モータのロータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インナーロータ型モータのロータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、モータの回転動力によりピストン等の部材を往復動させるコンプレッサ等が知られている。このような装置では、構造上重量のアンバランスが生じるため、アンバランスを解消するために、例えば特許文献１では、ロータにバランスウェイトを設けることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−７５５８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のようにバランスウェイトを用いる場合、バランスウェイトを一部品として製造する必要があるため、製造コストが増大し、組み付け工数も増え、重量も増大する。
【０００５】
そこで本発明は、低コスト化、軽量化を図ることができ、組み付け工数も削減されるインナーロータ型モータのロータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的は、所定の軸心周りに回転可能に支持された円板部と、前記円板部に設けられ、前記軸心に対して偏心した偏心部と、前記円板部の外縁から延在した周壁部と、前記周壁部に保持された永久磁石と、を備え、前記円板部は、前記偏心部よりも径方向外側に孔部が形成されており、前記周壁部は、前記偏心部を介して前記孔部とは反対側に、前記径方向の内側に突出した突出部を有している、インナーロータ型モータのロータによって達成できる。
【発明の効果】
【０００７】
低コスト化、軽量化を図ることができ、組み付け工数も削減されるインナーロータ型モータのロータを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、ロータの正面図である。
【図２】図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図３は、ロータの背面図である。
【図４】図４は、ロータの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１は、ロータ１の正面図、図２は、図１のＡ−Ａ断面図、図３は、ロータ１の背面図、図４は、ロータ１の斜視図である。図１〜図４には、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸、及びＺ軸を示している。ロータ１は、インナーロータ型モータに採用される。ロータ１は、第１部材１０、第２部材２０、及び永久磁石３０を含む。
【００１０】
最初に、第１部材１０について説明する。第１部材１０は、円板部１１、回転軸部１２、偏心部１３、内側周壁部１４を含み、これらは同一の材料、具体的にはアルミニウムによって一体に形成されている。円板部１１は、図１及び図３に示すように、Ｚ方向から見て略円形状である。円板部１１は、下面１１１と、下面１１１とは反対側の上面１１２とを有する。詳しくは後述するが、円板部１１には複数の孔部１１５が形成されている。
【００１１】
回転軸部１２は、下面１１１から下面１１１に対して垂直方向である−Ｚ方向に延びている。回転軸部１２は、ロータ１全体を回転軸心Ｃ１周りに回転可能に支持する。偏心部１３は、上面１１２から＋Ｚ方向に突出しており、有底の取付穴部１３１が形成されている。取付穴部１３１の偏心軸心Ｃ２は、回転軸心Ｃ１から＋Ｘ方向に偏心している。取付穴部１３１には、不図示の駆動対象物、例えば、ロータ１の回転によって径方向に往復動するピストン等の部材が取り付けられる。回転軸部１２が回転軸心Ｃ１周りに回転することにより、取付穴部１３１の偏心軸心Ｃ２は、回転軸心Ｃ１周りを揺動する。これにより取付穴部１３１に取り付けられたピストン等が所定方向に往復動する。
【００１２】
内側周壁部１４は、円板部１１の外周縁から−Ｚ方向に延在し、略円筒状である。内側周壁部１４のＺ方向での高さは、円板部１１のＺ方向での厚みよりも大きい。図２に示すように、円板部１１と内側周壁部１４とにより、下面１１１側に凹部１６が画定される。これにより、ロータ１が軽量化されている。
【００１３】
円板部１１には、３つの孔部１１５が設けられている。孔部１１５は、回転軸心Ｃ１に対して偏心軸心Ｃ２が偏心した方向、即ち、＋Ｘ方向側に設けられている。詳細には、図１に示すように、回転軸心Ｃ１を通過しＹ軸に平行な線分Ｒ１よりも＋Ｘ方向側にのみ形成されている。孔部１１５のそれぞれは円形であり、回転軸心Ｃ１から孔部１１５の各中心までの径方向の距離は同じである。３つの孔部１１５は、回転軸心Ｃ１を中心として線分Ｒ１よりも＋Ｘ方向側でθ１の範囲内に含まれる領域に形成されている。θ１は、１８０度以下である。このように、複数の孔部１１５が形成されている領域が制限されているため、第１部材１０の円板部１１の強度が低下することが抑制される。尚、孔部１１５が形成される領域の角度範囲でのθ１は、例えば１８０度以下であって９０度以上であってもよいし、１８０度以下であって１２０度以上であってもよい。
【００１４】
内側周壁部１４には、切欠部１５が形成されている。切欠部１５は、回転軸心Ｃ１及び偏心軸心Ｃ２に対して、孔部１１５が形成された側と反対側に位置する。図１に示すように、回転軸心Ｃ１及び偏心軸心Ｃ２を通過するＸ軸に平行な線分Ｒ２に対して、複数の孔部１１５は対称形状に設けられている。同様に、切欠部１５もこの線分Ｒ２に対して対称形状に設けられている。孔部１１５が形成されていることにより、回転軸心Ｃ１に対して偏心軸心Ｃ２が偏心した側で第１部材１０は軽量化がされている。尚、図１において、Ａ−Ａ線と線分Ｒ２とは重なっている。
【００１５】
第２部材２０は、鉄製であり、外側周壁部２４を含む。外側周壁部２４は、第１部材１０の内側周壁部１４の外周面に固定された略円環状である。また、外側周壁部２４の一部分には、突出部２５が設けられている。尚、突出部２５のＺ方向の高さは、外側周壁部２４及び内側周壁部１４のそれぞれと同じである。
【００１６】
突出部２５は、第１部材１０の切欠部１５に対応した位置に設けられ、切欠部１５を介して回転軸心Ｃ１側、即ち径方向内側に突出している。図２に示すように、突出部２５の径方向の厚みＴ２５は、外側周壁部２４の径方向の厚みＴ２４よりも増大している。換言すれば、突出部２５の径方向内側への突出量は、外側周壁部２４の厚みＴ２４よりも大きく確保されている。突出部２５は、回転軸心Ｃ１に対して偏心軸心Ｃ２が偏心した側とは反対側に位置している。このため、突出部２５により、回転軸心Ｃ１に対して偏心軸心Ｃ２が偏心した側と反対側で第２部材２０が重量化されている。突出部２５は、回転軸心Ｃ１を中心として線分Ｒ１よりも−Ｘ方向側でθ２の範囲内に含まれる領域に形成されている。θ２は、θ１よりも小さく、例えば９０度未満である。θ２は、６０度未満であってもよいし、３０度未満であってもよい。θ２は、第２角度範囲に相当する。尚、本実施例ではθ２は、θ１よりも小さいが、これに限定されない。
【００１７】
外側周壁部２４内には、複数の永久磁石３０が保持されている。具体的には、外側周壁部２４には、各永久磁石３０を保持するための保持孔が周方向に予め並設されており、この保持孔に永久磁石３０が嵌合している。これら複数の永久磁石３０の外側の面は、Ｓ極及びＮ極が周方向に交互に並ぶように配置されている。
【００１８】
上述したように孔部１１５により、回転軸心Ｃ１に対して偏心軸心Ｃ２が偏心した側でロータ１が軽量化されており、突出部２５により、回転軸心Ｃ１に対して偏心軸心Ｃ２が偏心した側と反対側でロータ１が重量化されている。即ち、孔部１１５及び突出部２５により、ロータ１にはバランサとしての機能が集約されている。このため、バランサをロータとは別体で設ける場合と比較して部品点数が削減されており、低コスト化が図られており、組み付け工数も削減され、更には大型化も抑制される。また、ロータ１には軽量化された部分と重量化された部分とが設けられているため、バランサとしての機能を十分に発揮することができる。
【００１９】
上述したように第１部材１０はアルミニウム製であり、第２部材２０は鉄製であるため、第１部材１０の比重は第２部材２０よりも軽い。このため、全てが鉄製であるロータと比較して、ロータ１は軽量化が図られている。
【００２０】
第２部材２０の比重は第１部材１０よりも重く、第２部材２０の外側周壁部２４は第１部材１０の内側周壁部１４よりも径方向外側に位置している。このように比重の重い部分を回転軸心Ｃ１からできる限り離れた部位に配置することにより、ロータ１の回転の慣性力を確保することができる。これにより、効率的にロータ１の回転を維持することができる。
【００２１】
ここで、モータが長時間駆動している場合には、ロータ１が高温化して、第１部材１０及び第２部材２０の線膨張係数の差により、膨張度合が異なり、第１部材１０と第２部材２０との間に隙間が生じて、第１部材１０から第２部材２０が脱落することが考えられる。しかしながら、第１部材１０の外側に第２部材２０が嵌合しており、かつ、第１部材１０はアルミニウム製であり、第２部材２０は鉄製であり、熱膨張係数は第２部材２０の方が第１部材１０よりも小さい。このため、ロータ１が高温化した場合であっても、第１部材１０の膨張を第２部材２０により抑えることができ、上記のような脱落は生じない。
【００２２】
上述したように、突出部２５は、外側周壁部２４から径方向内側に突出しており、径方向外側には突出していない。このため、回転軸心Ｃ１から第２部材２０の外側周壁部２４の外側面までの半径を周方向で略一定にできる。このため、第２部材の外側周壁部２４の外側面と、この外側周壁部２４の外側に配置されるステータとの間の距離を、周方向で略一定にすることができ、ステータとロータ１との間に作用する磁力に悪影響を与えることを抑制できる。
【００２３】
以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、変形・変更が可能である。
【００２４】
回転軸部１２は、第１部材１０に一体に形成されているがこれに限定されない。例えば、第１部材１０には回転軸部１２は設けられておらずに、ロータ１が組み付けられるモータの支持部材に回転軸部が形成されており、その回転軸部に対して回転可能に支持された凹部又は孔部が円板部１１に形成されていてもよい。
【００２５】
上述した第１部材１０は、アルミニウム製であるが合成樹脂製であってもよい。
【００２６】
上述した実施例では孔部１１５は円形状であり、複数設けられているが、円形以外の形状、例えば三角形、四角形等の多角形状であってもよく、また、円板部１１の周方向に沿って延びた長孔状であってもよい。
【００２７】
上述した実施例では第１部材１０及び第２部材２０は異なる材料で形成されているが、これに限定されず、同一材料によって一体に形成されていてもよい。この場合、例えば永久磁石３０の透磁性を考慮して、例えば鉄製で製造することが考えられる。
【符号の説明】
【００２８】
１  ロータ
１０  第１部材
１１  円板部
１２  回転軸部
１３  偏心部
１４  内側周壁部
１１５  孔部
２０  第２部材
２４  外側周壁部
３０  永久磁石
Ｃ１  回転軸心
Ｃ２  偏心軸心
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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