(57)【要約】【課題】ねじれ方向の振動を低減することが可能な構造を有するインナーロータ型電動機を提供する。【解決手段】ファンモータ４２は、内面にステータ４４を保持する略円筒状のケーシング４３と、ケーシング４３に回転自在に支持されるロータ４５と、ロータ４５からケーシング４３の外部に突出しており羽根車５０に結合される複数のトルク伝達部材４６ａ〜４６ｄとを備えている。【選択図】図２
2010029021.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内面にステータ（４４）を保持する略円筒状のケーシング（４３）と、
前記ケーシングに回転自在に支持されるロータ（４５）と、
前記ロータから前記ケーシングの外部に突出しており、被回転体（５０）に結合される複数又は円筒状のトルク伝達部材（４６ａ〜４６ｄ、４６ｅ）と、
を備えたインナーロータ型電動機（４２）。
【請求項２】
前記ロータ（４５）は、前記トルク伝達部材（４６ａ〜４６ｄ、４６ｅ）よりもロータの回転中心から外周側に離れた位置に配置される軸受（４８）を介して前記ケーシング（４３）に回転自在に支持されている、請求項１に記載のインナーロータ型電動機（４２）。
【請求項３】
前記ロータ（４５）は、前記軸受（４８）の内輪に接する円柱状の支持部（４５ｃ）を有している、請求項２に記載のインナーロータ型電動機（４２）。
【請求項４】
前記トルク伝達部材（４６ａ〜４６ｄ、４６ｅ）は、前記支持部（４５ｃ）に固定又は一体に形成されている、請求項３に記載のインナーロータ型電動機（４２）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インナーロータ型電動機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、内面にステータを保持する略円筒状のケーシングと、ケーシングに回転自在に支持されるロータと、ロータの回転中心線を貫く１つの中実の軸部材からなるシャフトとを有するインナーロータ型電動機がある。このシャフトには、羽根車等の被回転体が結合されるようになっている。そして、インナーロータ型電動機が通電されると、ロータが回転し、このロータの回転がシャフトを介して被回転体に伝達されることになる（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１０−９４２３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上述のインナーロータ型電動機では、ロータの回転を被回転体に伝達するシャフトがロータの回転中心線を貫く１つの中実の軸部材からなるため、起動トルクが大きくなってしまい、シャフトのねじれ方向の振動を生じさせる原因となっている。
【０００４】
本発明の課題は、ねじれ方向の振動を低減することが可能な構造を有するインナーロータ型電動機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
第１の発明にかかるインナーロータ型電動機は、内面にステータを保持する略円筒状のケーシングと、ケーシングに回転自在に支持されるロータと、ロータからケーシングの外部に突出しており被回転体に結合される複数又は円筒状のトルク伝達部材とを備えている。
【０００６】
このインナーロータ型電動機では、従来のロータの回転中心線を貫く１つの中実の軸部材からなるシャフトに代えて、複数又は円筒状のトルク伝達部材を介してロータの回転を被回転体に伝達するようにしているため、結合される被回転体とインナーロータ型電動機とが高い剛性を有するものとなり、起動トルクが安定し、ねじれ方向への振動を低減することが可能になる。
【０００７】
第２の発明にかかるインナーロータ型電動機は、第１の発明にかかるインナーロータ型電動機において、ロータは、トルク伝達部材よりもロータの回転中心から外周側に離れた位置に配置される軸受を介してケーシングに回転自在に支持されている。
【０００８】
第３の発明にかかるインナーロータ型電動機は、第２の発明にかかるインナーロータ型電動機において、ロータは、軸受の内輪に接する円柱状の支持部を有している。
【０００９】
第４の発明にかかるインナーロータ型電動機は、第３の発明にかかるインナーロータ型電動機において、トルク伝達部材は、支持部に固定又は一体に形成されている。
【発明の効果】
【００１０】
以上の説明に述べたように、本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００１１】
第１〜第４の発明では、起動トルクが安定し、ねじれ方向への振動を低減することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面に基づいて、本発明にかかるインナーロータ型電動機の実施形態及びその変形例について説明する。
【００１３】
（１）室外ユニットの構成
図１は、本発明の実施形態及びその変形例にかかるインナーロータ型電動機が採用された空気調和装置の室外ユニット１の概略の内部構造を示す斜視図である。
【００１４】
室外ユニット２は、冷媒連絡管２、３（図１には、２点鎖線により図示）を介して室内ユニット（図示せず）に接続されており、蒸気圧縮式の冷媒回路を構成している。
【００１５】
室外ユニット２は、本実施形態において、略直方体箱状のユニットケーシング２１の内部が鉛直に延びる仕切板２６により送風機室Ｓ１と機械室Ｓ２とに分割された構造（いわゆる、トランク型構造）であり、主として、ユニットケーシング２１と、冷媒回路を構成する各種部品（後述）と、室外ファン４１とを有している。
【００１６】
ユニットケーシング２１は、主として、底板２２と、天板２３（図１には、２点鎖線により図示）と、前板２４（図１には、２点鎖線により図示）と、側板２５（図１には、２点鎖線により図示）と、仕切板２６とを有している。底板２２は、ユニットケーシング２１の底面部分を構成する横長の略長方形状の金属製の板状部材である。底板２２の周縁部は、上向きに折り曲げられている。底板２２の外面には、現地据付面に固定される２つの固定脚２７が設けられている。固定脚２７は、ユニットケーシング２１の正面視において略Ｕ字形状を有し、ユニットケーシング２１の前側から後側に向かって延びる金属製の板状部材である。天板２３は、室外ユニット２の天面部分を構成する横長の略長方形状の金属製の板状部材である。前板２４は、主として、ユニットケーシング２１の前面部分及び右側面の前部を構成する金属製の板状部材であり、その下部が底板２２にネジ等により固定されている。前板２４には、ユニットケーシング５１の背面及び左側面に形成された吸入口（図示せず）を通じて送風機室Ｓ１内に取り込まれた空気を外部に吹き出すための吹出口２４ａが形成されている。側板２５は、主として、ユニットケーシング２１の右側面の後部及び右背面部分を構成する金属製の板状部材であり、その下部が底板２２にネジ等により固定されている。仕切板２６は、底板２２上に配置される鉛直に延びる金属製の板状部材であり、ユニットケーシング２１の内部空間を左右２つの空間（すなわち、送風機室Ｓ１と機械室Ｓ２）に仕切るように配置されている。仕切板２６は、その下部が底板２２にネジ等により固定されている。このように、ユニットケーシング２１は、その内部空間が仕切板２６により送風機室Ｓ１と機械室Ｓ２とに分割されている。そして、送風機室Ｓ１には、室外熱交換器３４や室外ファン４１が配置され、機械室Ｓ２には、冷媒貯留容器３１や圧縮機３２、四路切換弁３３、閉鎖弁３５、３６等が配置されている。
【００１７】
室外ファン４１は、ユニットケーシング２１の左側面及び背面に形成された吸入口（図示せず）を通じて送風機室Ｓ１内に空気を取り込み、室外熱交換器３４を通過させた後に、ユニットケーシング２１の前面に形成された吹出口２４ａから吹き出すように機能する送風ファンである。室外ファン４１は、本実施形態において、送風機室Ｓ１内の室外熱交換器３４の下流側に配置されており、主として、ファンモータ４２と、ファンモータ４２によって回転駆動されるプロペラ翼を有する羽根車５０とを有している。
【００１８】
（２）ファンモータの構成及び特徴
次に、ファンモータ４２の構成について、図２及び図３を用いて説明する。ここで、図２は、本実施形態にかかるファンモータ４２の縦断面図であり、図３は、図２をＩ方向から見た図である。尚、ファンモータ４２のロータ４５の回転中心をＯとし、回転中心線をＯ−Ｏとする。
【００１９】
ファンモータ４２は、インナーロータ型電動機であり、主として、内面にステータ４４を保持する略円筒状のケーシング４３と、ケーシング４３に回転自在に支持されるロータ４５と、ロータ４５からケーシング４３の外部に突出しており被回転体としての羽根車５０（図２には、２点鎖線により図示）に結合される複数（ここでは、４つ）のトルク伝達部材４６ａ〜４６ｄとを有している。尚、トルク伝達部材の数は、４つに限定されず、４つより多くてもよい。
【００２０】
ケーシング４３は、主として、ロータ４５の外周を囲む円筒部４３ａと、円筒部４３の回転中心線Ｏ−Ｏ方向一端を覆う円板部４３ｂとを有している。本実施形態において、ケーシング４３は、樹脂製の部材である。ステータ４４は、ステータコア４４ａと、ステータコア４４ａに巻かれたステータコイル４４ｂとを有している。
【００２１】
ロータ４５は、主として、円筒状のマグネット４５ａと、マグネット４５ａを支持するロータヨーク４５ｂとを有している。回転中心線Ｏ−Ｏ方向一端側には、円柱状の支持部４５ｃが固定されており、回転中心線Ｏ−Ｏ方向他端側には、円柱状の回転軸４７が固定されている。支持部４５ｃは、第１軸受４８を介してケーシング４３の支持部４５ｃに支持されており、回転軸４７は、第２軸受４９を介してケーシング４３の円板部４３ｂに支持されている。すなわち、ロータ４５は、ケーシング４３に回転自在に支持されている。尚、支持部４５ｃは、第１軸受４８の内輪４８ａに接している。
【００２２】
支持部４５ｃには、トルク伝達部材４６ａ〜４６ｄが固定されている。トルク伝達部材４６ａ〜４６ｄは、それぞれ、軸状の部材であり、ロータ４５の回転中心Ｏを中心とする円周上に等間隔に並んで配置されている。すなわち、ロータ４５は、トルク伝達部材４６ａ〜４６ｄよりも回転中心Ｏから外周側に離れた位置に配置される第１軸受４８を介してケーシング４３に回転自在に支持されていることになる。本実施形態において、トルク伝達部材４６ａ〜４６ｄは、金属製の部材である。
【００２３】
このようなファンモータ４２が通電されると、ロータ４５が回転し、このロータ４５の回転がトルク伝達部材４６ａ〜４６ｄを介して被回転体としての羽根車５０に伝達されることになる。このとき、このファンモータ４２では、従来のロータの回転中心線を貫く１つの中実の軸部材からなるシャフト（図４参照）に代えて、複数（ここでは、４つ）のトルク伝達部材４６ａ〜４６ｄを介してロータ４５の回転を羽根車５０に伝達するようにしているため（図５参照）、結合される被回転体としての羽根車５０とファンモータ４２とが高い剛性を有するものとなり、起動トルクが安定し、ねじれ方向への振動を低減することが可能になる（図４及び図５のねじれの程度を示す矢印を参照）。
【００２４】
また、本実施形態のように、回転中心線Ｏ−Ｏが水平向き（あるいは、斜め向き）になるようにファンモータが配置された状態で使用される場合には、従来のロータの回転中心線を貫く１つの中実の軸部材からなるシャフト（図４参照）を有する場合には、シャフトの曲げ方向に被回転体の重量が作用することから、被回転体の偏心が生じて異音が発生しやすいが、本実施形態のファンモータ４２では、複数（ここでは、４つ）のトルク伝達部材４６ａ〜４６ｄを採用しており、剛性が高くなっているため、被回転体の偏心が生じにくくなり、異音の発生を抑えることが可能になる。
【００２５】
（３）変形例
上述の実施形態では、トルク伝達部材として複数のトルク伝達部材４６ａ〜４６ｄを採用しているが、これに代えて、図６及び図７に示されるように、円筒状のトルク伝達部材４６ｅを採用してもよい。ここで、トルク伝達部材４６ｅは、ロータ４５の回転中心Ｏを中心とする円周上に配置されている。また、本変形例にかかるインナーロータ型電動機としてのファンモータ４２は、トルク伝達部材４６ａ〜４６ｄに代えてトルク伝達部材４６ｅを採用している点を除いて、上述の実施形態と同様であるため、ここでは、トルク伝達部材４６ｅ以外の部分の説明を省略する。
【００２６】
本変形例にかかるファンモータ４２においても、上述の実施形態と同様に、結合される被回転体としての羽根車５０とファンモータ４２とが高い剛性を有するものとなり、起動トルクが安定し、ねじれ方向への振動を低減することが可能になり、また、回転中心線Ｏ−Ｏが水平向き（あるいは、斜め向き）になるようにファンモータが配置されている場合には、被回転体の偏心が生じにくくなり、異音の発生を抑えることが可能になる。
【００２７】
（４）他の実施形態
以上、本発明の実施形態及びその変形例について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態及びその変形例に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
【００２８】
＜Ａ＞
上述の実施形態及びその変形例では、支持部４５ｃはロータヨーク４５ｂに固定されているが、ロータヨーク４５ｂと一体に形成されていてもよい。
【００２９】
＜Ｂ＞
上述の実施形態及びその変形例では、トルク伝達部材４６ａ〜４６ｄやトルク伝達部材４６ｅは、支持部４５ｃに固定されているが、支持部４５ｃと一体に形成されていてもよい。
【００３０】
＜Ｃ＞
上述の実施形態及びその変形例では、ケーシング４３の回転中心線Ｏ−Ｏ方向一端側だけに被回転体としての羽根車５０が結合されるタイプのファンモータ４２に本発明を適用した例を挙げて説明したが、これに限定されず、ケーシング４３の回転中心線Ｏ−Ｏ方向両端に被回転体が結合されるタイプのファンモータに本発明を適用してもよい。例えば、上述の実施形態及びその変形例にかかるファンモータ４２において、ケーシング４３の回転中心線Ｏ−Ｏ方向他端側に配置された円板部４３ａ、回転軸４７、及び第２軸受４９に代えて、ケーシング４３の回転中心線Ｏ−Ｏ方向一端側に設けられた支持部４５ｃ、第１軸受４８、及びトルク伝達部材４６ａ〜４６ｄ（または、トルク伝達部材４６ｅ）を設けることで、ケーシング４３の回転中心線Ｏ−Ｏ方向他端側にも被回転体を結合できるようにすることができる。
【００３１】
＜Ｄ＞
上述の実施形態及びその変形例では、室外ユニット２を構成する室外ファン４１のファンモータ４２に本発明を適用した例を挙げて説明したが、これに限定されず、空気調和装置であれば、例えば、室内ユニットを構成するクロスフローファン、ターボファンやシロッコファンのファンモータ等に適用してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明を利用すれば、ねじれ方向の振動を低減することが可能な構造を有するインナーロータ型電動機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施形態及びその変形例にかかるインナーロータ型電動機が採用された空気調和装置の室外ユニットの概略の内部構造を示す斜視図である。
【図２】本実施形態にかかるファンモータの縦断面図である。
【図３】図２をＩ方向から見た図である。
【図４】回転中心線を貫く１つの中実の軸部材からなるシャフトを有するファンモータの起動時のねじれ現象を説明する図である。
【図５】本実施形態にかかるファンモータの起動時のねじれ現象を説明する図である。
【図６】変形例にかかるファンモータの縦断面図である。
【図７】図６をＩ方向から見た図である。
【符号の説明】
【００３４】
４２  ファンモータ（インナーロータ型電動機）
４３  ケーシング
４４  ステータ
４５  ロータ
４５ｃ  支持部
４６ａ〜４６ｄ、４６ｅ  トルク伝達部材
４８  第１軸受
５０  羽根車（被回転体）
【図１】
2010029021.tif 000003
【図２】
2010029021.tif 000004
【図３】
2010029021.tif 000005
【図４】
2010029021.tif 000006
【図５】
2010029021.tif 000007
【図６】
2010029021.tif 000008
【図７】
2010029021.tif 000009