(57)【要約】【課題】本発明は、組み立てがし易く、磁気特性が良好な回転電機の回転子を提供することを目的とする。【解決手段】本発明は、鋼板を積層した回転コアと、回転コアに設けた永久磁石を備える回転機の回転子であって、外周から内方に向かって窪む回転コアに設けた永久磁石を取り付ける磁石取付凹溝と、磁石取付凹溝に存在する前記永久磁石を外周側から支える磁石支部材を有し、磁石支部材が永久磁石を介して前記回転コアと離間している。離間する磁石支部材と回転コアを固定コア板で両端側から挟んで挟持する構成を特徴とする。【選択図】図３
2012228101.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼板を積層した回転コアと、前記回転コアに設けた永久磁石を備える回転機の回転子において、
外周から内方に向かって窪む前記回転コアに設けた前記永久磁石を取り付ける磁石取付凹溝と、前記磁石取付凹溝に存在する前記永久磁石を外周側から支える磁石支部材を有し、磁石支部材が前記永久磁石を介して前記回転コアと離間していることを特徴とする回転電機の回転子。
【請求項２】
請求項１記載の回転電機の回転子において、
前記回転コアの軸方向両端側に設けられ、前記回転コア、前記磁石支部材、前記永久磁石とを前記軸方向両端側から挟持する固定コア板を有することを特徴とする回転電機の回転子。
【請求項３】
請求項１または２記載の回転電機の回転子において、
前記磁石支部材と前記回転コアは同じ板厚の鋼板で形成されていることを特徴とする回転電機の回転子。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか一つに記載された回転電機の回転子において、
回転子の軸方向に垂直な断面では、磁石支部材と前記永久磁石とを合わせた大きさが前記磁石取付凹溝の大きさと見合うことを特徴とする回転電機の回転子。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか一つに記載された回転電機の回転子において、
前記回転コアと前記磁石支部材の外周が同じ円上であることを特徴とする回転電機の回転子。
【請求項６】
請求項２記載の回転電機の回転子において、
前記固定コア板は、前記回転コアと対向するところが回転コアと同様な形状をしたコア挟持部と、前記磁石支部材と対向するところが磁石支部材と同様な形状をした磁石支部材挟持部と、前記永久磁石と対向するところが永久磁石と同様な形状をした永久磁石開口部と、前記永久磁石開口部により離間している前記コア挟持部と前記磁石支部材挟持をつなぐところのつなぎ部を有することを特徴とする回転電機の回転子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、永久磁石を備える回転電機の回転子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
永久磁石を備える回転電機の回転子は、例えば、特許文献１、特許文献２に記載されている。特許文献１、２に示される回転電機の回転子は、電磁鋼板を積層した回転コアと、回転コアに形成されている磁石挿入穴に埋め込んだ永久磁石を有する構造をしている。
【０００３】
この永久磁石を備えた電動機は家庭電器品に多く使われている。洗濯乾燥機では送風機の駆動用として永久磁石の電動機が使われている。送風機は、強い送風が要求されるので電動機の回転数は（１００００〜２００００）ＲＰＭに達する。また、永久磁石の電動機は高効率、小型ハイパワーも求められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−２１９９４４公報
【特許文献２】特開２００８−２３６８６６公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
永久磁石を備える電動機（回転電機）の回転子では、上記特許文献１、２にも示されているように回転コアに設けた挿入穴に永久磁石を埋め込む構成が多く採用されている。高速回転での遠心力に耐えるのに挿入穴に永久磁石を埋め込む構成は好適である。
【０００６】
しかし、磁気特性や組み立て性では不利な面がある。回転コアの挿入穴に永久磁石を差し込む組み立では、焼結形成された永久磁石に損傷（欠け、折れ）が生じないようにしなければならない。差し込みがし易いように挿入穴を大きめにすると、永久磁石と挿入穴との間に隙間ができ、磁束の流れが悪くなる。
【０００７】
また、永久磁石が埋め込まれた挿入穴は回転コアの外周のところが閉じられているので磁束漏れにより磁気特性が低下する。ネオジ永久磁石に比べ、透磁率の低い低透磁率材であるフェライト永久磁石では磁束漏れの影響が大きい。
【０００８】
本発明は上記の課題に鑑み、組み立てがし易く、磁気特性が良好な回転電機の回転子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】
【０００９】
本発明は、鋼板を積層した回転コアと、前記回転コアに設けた永久磁石を備える回転機の回転子において、外周から内方に向かって窪む前記回転コアに設けた前記永久磁石を取り付ける磁石取付凹溝と、前記磁石取付凹溝に存在する前記永久磁石を外周側から支える磁石支部材を有し、磁石支部材が前記永久磁石を介して前記回転コアと離間していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、外周から内方に向かって窪む回転コアに設けた磁石取付凹溝に永久磁石を取り付け、その永久磁石を磁石支部材で外周側から支えるようにしたので、組み立てがし易い。また、磁石支部材が永久磁石を介して回転コアとはつながらずに離間しているので、磁束漏れが生じず、磁気特性が良好になる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る電動機（回転電機）を組み込んだ送風機の断面図である。
【図２】本発明の実施例に係るもので、回転電機の回転子の斜視図である。
【図３】本発明の実施例に係るもので、回転電機の回転子を分解して示した展開斜視図である。
【図４】本発明の他の実施例に係るもので、回転電機の回転子の斜視図である。
【図５】本発明の他の実施例に係るもので、回転電機の回転子を分解して示した展開斜視図である。
【図６】本発明の更なる他の実施例に係るもので、回転電機の回転子の斜視図である。
【図７】本発明の更なる他の実施例に係るもので、回転電機の回転子を分解して示した展開斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００１３】
まず、図１に示す送風機について述べる。この送風機は、ドラム式洗濯乾燥機に備える乾燥装置に用いられているが、ドラム式ではない所謂縦型洗濯乾燥機や，洗濯機能を持たない衣類乾燥機にも適用できる。この種の乾燥装置では強い送風が要求され、電動機の回転数は（１００００〜２００００）ＲＰＭに達する。これに加え、騒音が少なく、高効率、小型ハイパワーも求められるので、永久磁石の電動機を駆動源として採用するのが多い。
【００１４】
さて、送風機は電動機（回転電機）１と送風部２を有する。送風部２は、遠心ファン３と、遠心ファン３が収まるファンケーシング４を有する。ファンケーシング４は、遠心ファン３の中央に向くところに設けた吸込口５と、ファンケーシング４の外周側に設けた吐出口６を有する。遠心ファン３は電動機（回転電機）１の回転軸７に固定支持され、（１００００〜２００００）ＲＰＭの高速回転で駆動される。この高速回転により、吸込口５から吸引された空気は遠心ファン３で加圧され、吐出口６から勢いよく送風される。
【００１５】
電動機（回転電機）１は、図１に示すように、回転子８と、固定子９と、ハウジング１０Ａ、１０Ｂと、回転軸７を回転自在に支持する軸受１１Ａ、１１Ｂを有する。ここで電動機（回転電機）１の回転子８について、図２、図３を引用して説明する。
【００１６】
電動機（回転電機）１の回転子８は、電磁鋼板等の鋼板を積層した回転コア２０と、永久磁石２１と、電磁鋼板等の鋼板を積層した磁石支部材２２と、電磁鋼板等の鋼板を用いた固定コア板２３を有する。回転コア２０および固定コア板２３は中心に軸挿入穴２４を有し、この軸挿入穴２４に回転軸７が圧入される。回転軸７は、外周にローレット加工が施され、回転コア２０と回転軸７との回り止めになっている。磁石支部材２２は永久磁石２１の固定子８への磁路となる。永久磁石２１は低透磁率材を用いたフェライト永久磁石である。高透磁率材のネオジ永久磁石を用いてもよい。
【００１７】
回転コア２０は外周から内方に向かって窪む磁石取付凹溝２５を有する。この磁石取付凹溝２５はＶ字形状であるが、回転コア２０の外周側から内側に向かって狭まる形状であれば、Ｕ字形状、円弧形状を含む種々の形状を採用できる。永久磁石２１は磁石取付凹溝２５に嵌合するＶ字形状で、厚みは底部から先端部に亘り同じ寸法にしているが変えることも可能である。
【００１８】
磁石支部材２２は永久磁石２１の外周側に嵌合するようにＶ字形状をしているが、外周は円弧形状になっている。永久磁石２１は、磁石取付凹溝２５との接合面および磁石支部材２２との接合面に接着剤（図示せず）を塗布してもよい。永久磁石２１は磁石取付凹溝２５および磁石支部材２２と隙間なく接合するので、磁束の流れが良好になる。
【００１９】
磁石取付凹溝２５は、回転コア２０の外周側から内側に向かって狭まる形状にしたので、永久磁石２１を回転コア２０の外周側から嵌め込む簡単な組み立てができる。永久磁石２１の外周面側は、磁石取付凹溝２５と同様に外周側から内側に向かって狭まる形状になっているので、磁石支部材２２を永久磁石２１の外周側から嵌め込む簡単な組み立てができる。
【００２０】
また、この組み立ては、〔発明が解決しようとする課題〕で述べた特許文献１、２のような回転コアの挿入穴に永久磁石を差し込む組み立とは違うので永久磁石の損傷（欠け、折れ）が生じる恐れがない。
【００２１】
固定コア板２３は、回転コア２０の軸方向両端側に設けられ、回転コア２０、磁石支部材２２、永久磁石２１を軸方向両端側から挟持する。そして、固定コア板２３と磁石支部材２２に設けた通穴２６Ａ、２６Ｂに鋼の支棒体（図示せず）を挿入し、支棒体が脱落しないように固定コア板２３の外側端面で支棒体を加締める。
【００２２】
このような構成により、永久磁石２１は磁石支部材２２によって外周から支えられ、磁石支部材２２は支棒体によって固定コア板２３に支えられので、永久磁石２１と磁石支部材２２は回転子８が（１００００〜２００００）ＲＰＭの高速回転で回る遠心力に飛ばされずに支えられる。
【００２３】
また、永久磁石２１の固定子８への磁路となる磁石支部材２２は、永久磁石２１を介して回転コア２０とはつながらずに離間している。このため、〔発明が解決しようとする課題〕で述べた特許文献１、２（磁石支部材と回転コアが一体）とは違い、磁束漏れが生じず、磁気特性が良好になる。
【００２４】
すなわち、永久磁石２１の両端外周側は特許文献１、２に記載された電動機とは異なり、積層された電磁鋼板で包まれない開放された構成であるので磁束漏れが生じず、低透磁率材を用いたフェライト永久磁石でも回転力の強力な電動機を提供できる。
【００２５】
次に回転コア２０、磁石支部材２２、固定コア板２３の製造について触れる。
【００２６】
回転コア２０、磁石支部材２２、固定コア板２３は同じ電磁鋼板の鋼板を使用する。固定コア板２３は、回転コア２０および磁石支部材２２とは板厚が違うものを使用できるが、回転コア２０と磁石支部材２２は同じものを使うのが製造面からして望ましい。
【００２７】
回転コア２０と磁石支部材２２は、同じ鋼板からプレス加工で打ち抜いて作る。打ち抜いた回転コアの板と磁石支部材の板をそれぞれ積層することにより、所定厚の回転コア２０と磁石支部材２２が作られる。磁石支部材２２は、回転コア２０からカットされる磁石取付凹溝２５の部分に相当する鋼板の残板から更に永久磁石２１に相当する部分をカット（除去）した残分の板材で作られるのである。この回転コア２０と磁石支部材２２のプレス加工は同時に行われる。したがって、回転コア２０と磁石支部材２２は、同じ板厚の鋼板で作るのが望ましいのである。
【００２８】
回転コア２０と磁石支部材２２は外周が同じ円上になるようにしている。回転コア２０と磁石支部材２２の外径を変えると、段差ができる。永久磁石２１の外周寄り方側が露出する。したがって、回転コア２０と磁石支部材２２の外周を永久磁石２１と同じ円上にするのが望ましいのである。
【００２９】
回転子８の軸方向に垂直な断面では、磁石支部材２２と永久磁石２１とを合わせた大きさが磁石取付凹溝２５と見合う大きさしたので、磁石取付凹溝２５に永久磁石２１が隙間なく嵌合し、永久磁石２１の外周側に磁石支部材２２が隙間なく嵌合する。こうして、隙間なく嵌合するので、磁束の流れが良好なり、低透磁率材を用いたフェライト永久磁石でも強い回転力の電動機を提供できる。
【００３０】
また、回転コア２０と磁石支部材２２と永久磁石２１の外周も同じ円上に収まるのである。こうして、回転子８は凹凸のない円になるので、固定子とのギャップが一様になる。
【００３１】
固定コア板２３は、回転コア２０、磁石支部材２２、永久磁石２１を軸方向両端側から挟持する。この固定コア板２３は、コア挟持部３０と、磁石支部材挟持部３１と、永久磁石開口部３２と、つなぎ部３３を有する。前述の通穴２６Ａは磁石支部材挟持部３１に設けられる。
【００３２】
固定コア板２３の磁石支部材挟持部３１と磁石支部材２２は同様な扇形をしている。通穴２６Ａは磁石支部材挟持部３１の中央に、前述の通穴２６Ｂは磁石支部材２２の中央に設けられる。このため、軸方向に揃って重なるように並ぶ磁石支部材挟持部３１と磁石支部材２２は通穴２６Ｂと通穴２６Ａが一直線上に来るので、加締めるための鋼の支棒体を通穴２６Ｂと通穴２６Ａに挿入できる。挿入後に支棒体の両端をつぶして固定コア板２３が脱落しないようにすることにより、永久磁石を強固に保持した回転子８ができる。
【００３３】
つなぎ部３３はコア挟持部３０と磁石支部材挟持部３１をつなぐために必要である。このつなぎ部３３は、回転子８が（１００００〜２００００）ＲＰＭの高速回転で回る遠心力に打ち勝って永久磁石２１と磁石支部材２２を支える程度の強度を有する。回転子８の中心（回転コア２０）と磁石支部材挟持部３１の中央とを通る直線上につなぎ部３３、および通穴２６Ｂ、通穴２６Ａが設けられているので、遠心力の支えが左右にアンバランスが生じることなく行われる。
【００３４】
また、固定コア板２３はつなぎ部３３だけを残し、永久磁石開口部３２により永久磁石２１の両側端が開放した構成になっているので、漏れ磁束の発生が抑えられ、低透磁率材を用いたフェライト永久磁石でも強い回転力の電動機を提供できる。
【００３５】
図４、図５に示す他の実施例について述べる。
【００３６】
この実施例は、固定コア板４０が先の実施例（図２、図３）で述べた固定コア板２３と構成が違う。他は先の実施例（図２、図３）と共通であるので、固定コア板４０について述べる。
【００３７】
すなわち、固定コア板４０は、コア挟持部４１と、磁石支部材挟持部４２と、永久磁石開口部４３と、つなぎ部４４Ａ、４４Ｂを有する。つなぎ部４４Ａは先の実施例（図２、図３）のつなぎ部３３に相当する。永久磁石開口部４３の途中（つなぎ部４４Ａと永久磁石開口部４３の外周側端部との中間）に設けたつなぎ部４４Ｂは補強のためである。漏れ磁束の発生の抑制は幾分低下するが、遠心力を支える強度が増す。低透磁率材を用いたフェライト永久磁石の必要量増大化による遠心力アップを強力に支えることができる。
【００３８】
図６、図７に示す他の実施例について述べる。
【００３９】
この実施例は、固定コア板５０が先の実施例（図２、図３、図４、図５）で述べた固定コア板２３、固定コア板４０と構成が違う。他は先の実施例（図２、図３、図４、図５）と共通であるので、固定コア板４０について述べる。
【００４０】
すなわち、固定コア板５０は、コア挟持部５１と、磁石支部材挟持部５２と、永久磁石開口部５３と、つなぎ部５４Ａ、５４Ｂを有する。つなぎ部５４Ａは先の実施例（図２、図３、図４、図５）のつなぎ部３３、４４Ａに相当する。永久磁石開口部５３の外周側端部をつなぐところのつなぎ部５４Ｂは補強のためである。漏れ磁束の発生の抑制は幾分低下するが、遠心力を支える強度が増す。低透磁率材を用いたフェライト永久磁石の必要量増大化による遠心力アップを強力に支えることができる。先の実施例（図４、図５）よりも強力アップを図ることができる。
【００４１】
上記実施例では、固定コア板で永久磁石および磁石支部材を支える構成であるが、固定コア板に代えて磁石支部材の外周側からねじ等をねじ込み、回転コア２０に固定することも可能である。
【００４２】
また、上記実施例では、固定コア板が大きさや形状で回転コア、永久磁石、磁石支部材と同じにしているが、違う形状や大きさにすることも可能である。
【符号の説明】
【００４３】
２０…回転コア
８…回転子
２１…永久磁石
２５…磁石取付凹溝
２２…磁石支部材
２３…固定コア板
３０…コア挟持部
３１…磁石支部材挟持部
３２…永久磁石開口部
３３…つなぎ部
２４…軸挿入穴
７…回転軸
２６Ａ、２６Ｂ…通穴
【図１】
2012228101.tif 000003
【図２】
2012228101.tif 000004
【図３】
2012228101.tif 000005
【図４】
2012228101.tif 000006
【図５】
2012228101.tif 000007
【図６】
2012228101.tif 000008
【図７】
2012228101.tif 000009