(57)【要約】      （修正有）【課題】磁力線群を集めてモータの回転状態を安定させ、磁性分散溝部を備えるコンシクエントポール形の永久磁石モータの回転子を提供する。【解決手段】円柱体であり、軸方向の両端にそれぞれ端面１１が形成され、径方向の周囲に外周壁１２が形成される、回転子本体１０と、回転子本体に軸方向に貫穿される、複数の磁石収容穴３１と、回転子本体における、磁石収容穴と対応する箇所にそれぞれ、回転子本体を軸方向に貫穿するように、各磁石収容穴の両側に２つの通気穴が形成される、複数の通気構造３２と、それぞれが間隔をおいて環状に配列するように回転子本体の外周壁に凹設され、それぞれが回転子本体の２つの端面を貫穿するように外周壁に形成され、それぞれが少なくとも１つの磁性分散溝部４１を備える、複数の磁性分散溝構造４０と、それぞれが回転子本体の磁石収容穴に嵌設される、複数の磁石２０、を有する。【選択図】図１
0003217347.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
円柱体であり、軸方向の両端にそれぞれ端面が形成され、径方向の周囲に外周壁が形成される、回転子本体と、
前記回転子本体に軸方向に貫穿される、複数の磁石収容穴と、
前記回転子本体における、磁石収容穴と対応する箇所にそれぞれ、該回転子本体を軸方向に貫穿するように、該各磁石収容穴の両側に２つの通気穴が形成される、複数の通気構造と、
それぞれが間隔をおいて環状に配列するように前記回転子本体の外周壁に凹設され、それぞれが該回転子本体の２つの端面を貫穿するように外周壁に形成され、それぞれが少なくとも１つの磁性分散溝部を備える、複数の磁性分散溝構造と、
それぞれが回転子本体の磁石収容穴に嵌設される、複数の磁石、を有することを特徴とする磁性分散溝部を備えるコンシクエントポール形の永久磁石モータの回転子。
【請求項２】
前記磁性分散溝部が円形の凹みであることを特徴とする請求項１に記載の磁性分散溝部を備えるコンシクエントポール形の永久磁石モータの回転子。
【請求項３】
前記磁性分散溝部が方形の凹みであることを特徴とする請求項１に記載の磁性分散溝部を備えるコンシクエントポール形の永久磁石モータの回転子。
【請求項４】
前記回転子本体の外周壁に沿って形成される磁性分散溝構造の幅が、０．５ｍｍ〜６ｍｍであることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の磁性分散溝部を備えるコンシクエントポール形の永久磁石モータの回転子。
【請求項５】
前記磁性分散溝構造が、複数の磁性分散溝部を備えることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の磁性分散溝部を備えるコンシクエントポール形の永久磁石モータの回転子。
【請求項６】
前記磁性分散溝構造が、回転子本体の外周壁における隣り合った２つの磁石の間に形成されることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の磁性分散溝部を備えるコンシクエントポール形の永久磁石モータの回転子。
【請求項７】
前記複数の磁性分散溝構造の一部が、回転子本体の外周壁における隣り合った２つの磁石の間に形成されると共に、他の一部が、回転子本体の外周壁における磁石と径方向に対応する箇所に形成されることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の磁性分散溝部を備えるコンシクエントポール形の永久磁石モータの回転子。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は特に、磁力線群を集めてモータの回転状態を安定させる回転子の構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図９に示すように、コンシクエントポール形の永久磁石モータは、コンプレッサーに使用するものであり、固定子９１及び回転子９２を有し、そのうち回転子９２は、回転可能に固定子９１に取り付けられ、該固定子９１のコイル９３と回転子９２の磁石９４とにより複数の閉鎖状の磁力線群９５を構成し、該各磁力線群９５は、複数の磁力線９６を含み、それらの磁力線９６は、所定の磁気回路に沿って回転子９２及び固定子９１を通過するように同心状態かつ環状に配向し、回転子９２の磁場が磁力線９６の移動により変化することにより、固定子９１を回転させて動力を伝送する。
【０００３】
既存の技術では、コンシクエントポール形の永久磁石モータの回転子９２を回転させる場合、磁力線９６の磁気回路をガイドして磁力線９６を集めるための磁力を有しなく、すなわち、回転子９２の径方向の外周面がスムーズな環状壁であることから、磁力線群９５及び磁力線９６が生じると、磁力線群９５が外周面に沿って高密度に集める磁力を有しないので、磁力線９６の密度が低く、最も外周にある磁力線９６が離れて磁力を失ってしまう。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
さらに、モータを回転する時、磁力線９６と固定子９１のコイルとの距離が遠いことから、回転子９２がコイル９３と接近すると、最も外周にある磁力線９６を集める磁力が弱いことから、最も外周にある磁力線９６が所定の磁気回路に沿って移動することができない。即ち、最も外周にある磁力線９６が離れて磁力を失うと、漏れ磁束が発生することから、回転子９２の回転途中で、コンシクエントポール形の永久磁石モータが振動したり、騒音が起こったりしてスムーズに稼動することができないので、稼動効率が低下してしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本考案に係るコンシクエントポール形の永久磁石モータの回転子は、
円柱体であり、軸方向の両端にそれぞれ端面が形成され、径方向の周囲に外周壁が形成される、回転子本体と、
前記回転子本体に軸方向に貫穿される、複数の磁石収容穴と、
前記回転子本体における、磁石収容穴と対応する箇所にそれぞれ、該回転子本体を軸方向に貫穿するように、該各磁石収容穴の両側に２つの通気穴が形成される、複数の通気構造と、
それぞれが間隔をおいて環状に配列するように前記回転子本体の外周壁に凹設され、それぞれが該回転子本体の２つの端面を貫穿するように外周壁に形成され、それぞれが少なくとも１つの磁性分散溝部を備える、複数の磁性分散溝構造と、
それぞれが回転子本体の磁石収容穴に嵌設される、複数の磁石、を有するものである。
【考案の効果】
【０００６】
本考案に係るモータの回転子は、回転子本体１０の外周壁１２に複数の磁性分散溝構造４０が凹設されることから、磁力線群９５が生じると、それらの磁性分散溝構造４０により、磁力線９６が回転子本体１０の径方向に向かって外周壁１２に移動すると共に、最も外側にある磁力線９６が磁性分散溝構造４０の磁性分散溝部４１により磁力線群９５の中心に向かって移動するので、磁力線群９５の密度を高くすることができる。すなわち、磁性分散溝部４１が外側の磁力線９６に対して磁気抵抗を提供することにより、外側の磁力線９６を中心に集めて、磁力線９６の密度を高めることから、回転子の鉄心にある磁束密度を高くし、磁力線９６の漏れ磁束を低減して、モータの振動及び騒音を抑えることができるため、モータをスムーズに回転させて稼動効率を高めることができる。
【０００７】
以下の表は、既存のコンシクエントポール形の永久磁石モータと本考案に係るモータのテストデーターである。
【０００８】
既存のコンシクエントポール形の永久磁石モータ（磁性分散溝構造なし）
【０００９】
回転スピードの変化
【表１】
0003217347.tif 000003
【００１０】
トルクの変化
【表２】
0003217347.tif 000004
【００１１】
本考案に係るコンシクエントポール形の永久磁石モータ（磁性分散溝構造あり）
【００１２】
回転スピードの変化
【表３】
0003217347.tif 000005
【００１３】
【表４】
0003217347.tif 000006
【００１４】
トルクの変化
【表５】
0003217347.tif 000007
【００１５】
上述したデータによれば、既存のコンシクエントポール形の永久磁石モータにおける、トルクの変化が３４２３ｒｐｍであり、または、回転スピードの変化が８.０ｋｇ−ｃｍである場合において、駆動効率、モータ効率、総合効率は、９４．２％、９０．６％、８５．３％となり、または、９４．２％、９０．５％、８５.２％となり、本考案に係るコンシクエントポール形の永久磁石モータにおける、トルクの変化が３４２３ｒｐｍであり、または、回転スピードの変化が８.０ｋｇ−ｃｍである場合において、駆動効率、モータ効率、総合効率は、９４．２％、９１．７％、８６．４％となり、または、９４．９％、９１．３％、８６．７％となる。したがって、回転子の外周壁に磁性分散溝構造を形成することにより、モータの稼動効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本考案に係る第一実施例の斜視図である。
【図２】本考案に係る第一実施例の平面図である。
【図３】本考案の第一実施例において、回転子を固定子に組み合せた回転状態を示す磁力線の部分拡大図である。
【図４】本考案の第二実施例において、回転子を固定子に組み合せた回転状態を示す磁力線の部分拡大図である。
【図５】本考案の第三実施例において、回転子を固定子に組み合せた回転状態を示す磁力線の部分拡大図である。
【図６】本考案の第四実施例において、回転子を固定子に組み合せた回転状態を示す磁力線の部分拡大図である。
【図７】本考案に係る第五実施例の斜視図である。
【図８】本考案の第五実施例において、回転子を固定子に組み合せた回転状態を示す磁力線の部分拡大図である。
【図９】既存の回転子を固定子に組み合わせた回転状態を示す磁力線の部分拡大図である。
【考案を実施するための形態】
【００１７】
図１に示すように、本考案に係るモータの回転子は、回転子本体１０及び、複数の磁石２０を有し、該複数の磁石２０は、回転子本体１０の内部に取り付けられる。
【００１８】
図１及び図３に示すように、前記回転子本体１０は円柱体であり、軸方向の両端にそれぞれ端面１１が形成され、径方向の周囲に外周壁１２が形成される。更に、前記回転子本体１０に複数の磁石収容穴３１が軸方向に沿って２つの端面１１を貫穿するように形成される。尚、第一実施例における複数の磁石収容穴３１は、回転子本体１０の軸心の周囲に環状に間隔をおいて配列される。
【００１９】
前記回転子本体１０における、磁石収容穴３１と対応する箇所にそれぞれ通気構造３２が形成され、それらの通気構造３２はそれぞれ、回転子本体１０の軸方向に沿って２つの端面１１を貫穿するように形成され、該各通気構造３２は、２つの通気穴３２１を備え、該２つの通気穴３２１は、磁石収容穴３１の両側に形成される。尚、第一実施例における２つの通気穴３２１は、磁石収容穴３１と連通するように、該磁石収容穴３１における回転子本体１０の周縁に沿った両側に形成される。
【００２０】
前記複数の磁石２０はそれぞれ、対応する磁石収容穴３１に配置されるように回転子本体１０の内部に嵌設され、それらの磁石２０は、磁気方向と一致するように、回転子の外側または内側に向かって配置される。前記複数の磁性分散溝構造４０はそれぞれ、環状に間隔をおいて配列するように回転子本体１０の外周壁１２に凹設され、すなわち、回転子本体１０の軸心の周囲に間隔をおいて環状に配列され、該各磁性分散溝構造４０は、回転子本体１０の２つの端面１１を貫穿するように外周壁１２に形成され、少なくとも１つの磁性分散溝部４１を備える。
【００２１】
前記磁性分散溝構造４０の位置及び磁性分散溝部４１の数量または形状は、実際の需要に応じて自由に変更することができる。尚、以下の五つの実施例は、磁性分散溝構造４０のタイプを例として説明する。図１乃至図３は、第一実施例であり、図４乃至図６は、第二乃至四実施例であり、図７及び図８は、第五実施例である。
【００２２】
本考案に係る第一乃至四実施例における磁性分散溝構造４０は、回転子本体１０の外周壁１２における隣り合う２つの磁石２０の間、すなわち、磁性分散溝構造４０と隣り合う２つの磁石２０の間に形成される。更に、本考案に係る第五及び六実施例における磁性分散溝構造４０の一部は、回転子本体１０の外周面における隣り合った２つの磁石２０の間に形成され、磁性分散溝構造４０の他の一部は、回転子本体１０の外周壁１２における磁石２０と径方向に対応する箇所に形成される。尚、磁性分散溝構造４０の位置を限定するものではなく、実際の需要に応じて変更することができる。
【００２３】
本考案に係る第一乃至四実施例における磁性分散溝構造４０の磁性分散溝部４１の形状は、円形または正円であるが、それに制限はない。本考案に係る第五実施例における磁性分散溝構造４０の磁性分散溝部４１の形状は、方形であり、また、この方形の磁性分散溝部４１の深さは、実際の需要に応じて自由に変更することができる。さらに、それぞれの磁性分散溝部４１の幅は異なってもよく、例えば、第五実施例における、隣り合う２つの磁石２０の間にある磁性分散溝部４１の幅は、磁石２０と径方向に対応する磁性分散溝部４１の幅よりも大きいが、それに制限はない。尚、第五実施例における磁性分散溝構造４０の磁性分散溝部４１は、同一の幅であってもよい。
【００２４】
前記磁性分散溝構造４０の磁性分散溝部４１の数量について、本考案に係る第一実施例及び第五実施例における磁性分散溝構造４０は、１つの磁性分散溝部４１を備え、本考案に係る第二乃至四実施例における磁性分散溝構造４０は、２つまたは３つまたは４つの磁性分散溝部４１を備える。
【００２５】
本考案の実施例において、磁性分散溝構造４０における回転子本体１０の外周壁１２に沿った幅は０．５ｍｍ〜６ｍｍであるが、０．５ｍｍであってもよく、６ｍｍであってもよい。そのうち、第一実施例及び第五実施例においての、各磁性分散溝部４１の幅は０．５ｍｍ〜６ｍｍであり、第二乃至四実施例においての、各磁性分散溝構造４０の複数の磁性分散溝部４１の幅の合計は０．５ｍｍ〜６ｍｍである。
【００２６】
つまり、磁性分散溝構造４０の位置または、各磁性分散溝構造４０における磁性分散溝部４１の数量または磁性分散溝部４１の形状または、磁性分散溝構造４０の幅は、上述した実施例に制限されることはなく、実際の需要に応じて自由に変更することができる。例えば、各磁性分散溝部４１が方形であれば、各磁性分散溝構造４０は、複数の磁性分散溝部４１を設置することにより、磁性分散溝構造４０の幅を調整することができる。
【００２７】
本考案に係るコンシクエントポール形の永久磁石モータの回転子における実施例には、以下に示すようなメリットを有する。
つまり、図１、図３、図４に示すように、本考案に係るモータの回転子を使用する時は、その回転子本体１０を固定子９１に回転可能に嵌め込み、該固定子９１のコイル９３を通電させると、コイル９３と回転子本体１０の磁石２０と共に複数の磁力線群９５が生じることから、回転子本体１０を磁力線群９５と固定子９１との変化により連続回転させることができ、通気構造３２によれば、磁力線群９５を、理想的な磁気回路に案内させることができると共に、磁力線群９５における、固定子９１と回転子本体１０の間に生じた磁気回路を、安定させることもできる。
【００２８】
本考案に係るモータの回転子において、磁力線群９５が生じると、回転子本体１０の外周壁１２に凹設された複数の磁性分散溝構造４０により、磁力線９６が回転子本体１０の径方向に向かって外周壁１２に移動すると共に、最も外側にある磁力線９６が磁性分散溝構造４０の磁性分散溝部４１により磁力線群９５の中心に向かって移動するため、磁力線群９５の密度を高くすることができる。すなわち、磁性分散溝部４１が外側の磁力線９６に対して磁気抵抗を提供することにより、外側の磁力線９６を中心に集めて、磁力線９６の密度を高めることから、回転子の鉄心にある磁束密度を高くし、磁力線９６の漏れ磁束を低減して、モータの振動及び騒音を抑えることができるため、モータをスムーズに回転させて稼動効率を高めることができる。
【００２９】
また、本考案における第一乃至四実施例において、磁性分散溝構造４０と磁石２０とは、同一の数量を有すると共に（図面に示すように、それぞれ３つを備える）、該磁性分散溝構造４０と磁石２０とは、回転子本体１０の外周壁１２に沿って交互に配置される。尚、第五実施例においては、磁性分散溝構造４０が回転子本体１０における、磁石２０と径方向に対応する箇所に形成され、例えば、図７及び図８に示すように、それらの磁性分散溝構造４０により磁力線群９５を集めてモータの回転状態を安定させることができ、さらに、磁石２０と径方向に対応する箇所に形成された磁性分散溝構造４０は、磁石２０の高すぎる磁束密度を拡散させて、磁石２０及び固定子９１の回転途中において、モータの振動及び騒音を抑えることができる。
【００３０】
第一乃至四実施例における磁性分散溝構造４０の各磁性分散溝部４１の形状は正円であることから、製造上非常に便利であると共に、製造用金型の磨損も減少でき、更に、第五実施例における磁性分散溝構造４０の各磁性分散溝部４１は方形であることから、所定の深さで磁性分散溝部４１の幅を広げることができるので、方形の磁性分散溝部４１を加工する過程において、所定の深さよりも深くしてしまうことを防止できる。尚、本考案の設計に係る磁性分散溝部４１の深さは、６ｍｍであることが好ましい。
【００３１】
第二乃至四実施例の設計については、１つの正円形態の磁性分散溝部４１を、複数の浅い正円形態の磁性分散溝部４１に設計すれば、浅い正円形態の磁性分散溝部４１を一つずつ加工する場合は、磁性分散溝部４１の総合の幅が広くても、磁性分散溝部４１の深さを所望値よりも深く加工することはない。複数の磁性分散溝部４１の幅を合計しても適当な幅にすることができる。一方、第一実施例のように、１つの正円の磁性分散溝部４１を有すれば、磁力線９６は、複数の磁性分散溝部４１との間に生じた隙間を介して漏れる問題はないと共に、磁性分散溝部４１の幅を広げても磁性分散溝部４１の深さを設定値よりも深く加工してしまう問題もない。
【００３２】
このように、上述した実施例においては、回転子本体１０に磁性分散溝部４１が形成されることから、回転子本体１０の回転途中において、モータの振動及び騒音を抑えることができると共に、回転子本体１０をスムーズに回転させるので、モータの稼動効率を高めることができる。
【符号の説明】
【００３３】
１０               回転子本体
１１               端面
１２               外周壁
２０               磁石
３１               磁石収容穴
３２               通気構造
３２１             通気穴
４０               磁性分散溝構造
４１               磁性分散溝部
９１               固定子
９２               回転子
９３               コイル
９４               磁石
９５               磁力線群
９６               磁力線
【図１】
0003217347.tif 000008
【図２】
0003217347.tif 000009
【図３】
0003217347.tif 000010
【図４】
0003217347.tif 000011
【図５】
0003217347.tif 000012
【図６】
0003217347.tif 000013
【図７】
0003217347.tif 000014
【図８】
0003217347.tif 000015
【図９】
0003217347.tif 000016