JP2002078297A - マグネットの着磁方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】着磁装置の複雑化を招くことなく、整流改善に
優れた磁束分布を低コストで実現できるマグネットの着
磁方法を提供する。 【解決手段】ブロアモータ１は、２極の直流モータであ
って、モータハウジング７の湾曲した内側面において、
２つのマグネット２，３が電機子４を挟んで対向配置さ
れている。マグネット２、３は、主磁極部２ａ，３ａ
と、その主磁極部２ａ，３ａの端部に延出形成される延
長部２ｂ，３ｂとを備える。同マグネット２，３の着磁
に際し、マグネット２，３の全体に同一方向の強磁界を
与える第１の着磁を行った後、主磁極部２ａ，３ａの端
部から延出形成した延長部開始点２ｃ，３ｃの近傍部分
のみに、第１の着磁の方向とは逆の強磁界を与える第２
の着磁を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、直流モータ等の直
流機に備えられたマグネットを着磁させるための着磁方
法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１１に示すように、直流モータ（直流
電動機）３０は、マグネット３１，３２、電機子３３、
コンミテータ３４及びブラシ３５等を有している。この
直流モータ３０では、直流電源が供給されることで、電
機子３３が図１１（ａ）→（ｂ）→（ｃ）の順に回転す
るように構成されている。

【０００３】詳しくは、電機子３３は、電機子コア３６
と電機子コイル３７とを有している。電機子コア３６に
は、複数の歯部３６ａが形成されており、そのうちの５
つの歯部３６ａの周囲に電機子コイル３７が巻き付けら
れている。なお、図示を省略しているが、５つの歯部３
６ａ毎に他の電機子コイルが同様に巻き付けられてい
る。つまり、この直流モータ３０の巻装方式は分布巻で
ある。

【０００４】コンミテータ３４は、複数のセグメント３
４ａを有し、そのセグメント３４ａに摺接するようにブ
ラシ３５が配設されている。そして、直流電流がブラシ
３５及びコンミテータ３４のセグメント３４ａを経て電
機子コイル３７に流入されるようになっている。これに
より、電機子コイル３７に流れる電流の向きが変更され
て電機子３３が時計回り方向（図中、Ｘ矢印方向）に回
転する。

【０００５】ここで、ブラシ３５から電機子コイル３７
に流入される電流変化を図１２を用いて説明する。先
ず、図１２（ａ）に示すように電機子コイル３７に右か
ら左へ電流Ｉが流れている状態から、電機子３３が回転
してコンミテータ３４が図１２（ｂ）のようにブラシ３
５に対して右側に移動する。すると、ブラシ３５によっ
て２つのセグメント３４ａが短絡されて、電機子コイル
３７に短絡電流ｉが流れる。さらに、電機子３３が回転
すると、図１２（ｃ）のように、電機子コイル３７に
は、左から右へ電流Ｉが流れるようになる。つまり、図
１２（ａ）→（ｂ）→（ｃ）の順に電機子３３が回転す
るとき、その際に電機子コイル３７を流れる電流Ｉの向
きが逆になる。なおこのとき、＋Ｉから−Ｉまで２Ｉの
変化をさせるための電流がブラシ３５から流入される。
また、図１２（ａ）〜（ｃ）は、図１１（ａ）〜（ｃ）
に対応しており、図１１（ａ）→（ｂ）→（ｃ）のよう
に電機子３３が回転する際に、電機子コイル３７を流れ
る電流Ｉの向きが変更され、その電機子コイル３７に巻
装された電機子コア３６内の磁界の向きが反転する。こ
の電機子コイル３７の電磁力と、マグネット３１，３２
からの磁力とによって回転力が発生し、モータ３０が回
転駆動する。

【０００６】上述のように、ブラシ３５によって短絡さ
れた電機子コイル３７を流れる電流が、その短絡期間中
に反転することを、「整流」という。また、この整流時
の関係は、次式の整流方程式によって示される。

【０００７】Ｌ（ｄｉ／ｄｔ）＋ｅ＋Ｒｃｉ＋Ｒ２（Ｉ
＋ｉ）−Ｒ１（Ｉ−ｉ）＝０ ここで、Ｌ（ｄｉ／ｄｔ）は、ブラシ３５で短絡される
電機子コイル３７のインダクタンスＬの影響で生じるリ
アクタンス電圧を示し、ｅは、電機子３３の回転に伴い
電機子コイル３７に発生する誘起電圧を示す。また、Ｒ
ｃは、ブラシ３５で短絡される電機子コイル３７の抵抗
を示し、Ｒ１，Ｒ２は、ブラシ３５とコンミテータ３４
との接触抵抗を示す。なお、Ｉはブラシ３５から流入さ
れる電流であり、ｉはブラシ３５で短絡される電機子コ
イル３７の短絡電流である。

【０００８】整流時において、電機子コイル３７のリア
クタンス電圧と誘起電圧ｅが小さく無視することができ
れば、短絡電流ｉは、図１３の点線で示すように直線的
に変化して、整流を良好に行うことができる。なお、こ
の直線状の整流は、理想的な整流の一つであって直線整
流という。

【０００９】しかしながら、電機子コイル３７にリアク
タンス電圧及び誘起電圧ｅが発生するため、短絡電流ｉ
は、図１３の実線で示すように直線整流から遅れて変化
する、いわゆる不足整流が発生する。詳しくは、誘起電
圧ｅは、電機子コイル３７を通過する磁束量Φの変化に
よって同コイル３７に誘起される逆起電力であって、次
式のように示される。

【００１０】ｅ＝−ｄΦ／ｄｔ つまり、誘起電圧ｅは、電機子コイル３７を通過する磁
束量Φが減少する速さに比例して発生する。

【００１１】ここで具体的に、整流中の電機子コイル３
７に誘起される誘起電圧ｅを図１４を用いて説明する。
図１４には、電機子コイル３７を通過する磁束量Φ、つ
まり、電機子コイル３７が巻き付けられた電機子コア３
６（５つの歯部３６ａ）内を通過する磁束量Φの変化
と、その磁束量Φの変化に応じて発生する電機子コイル
３７の誘起電圧ｅ（＝−ｄΦ／ｄｔ）を示している。な
お、図１４では、図１１（ｂ）の状態を基準位置０°と
している。即ち、電機子コイル３７により巻装された電
機子コア３６（５つの歯部３６ａ）の中心が、マグネッ
ト３１，３２の中心と一致するときを基準位置０°とし
て示している。

【００１２】電機子コイル３７に電流が流れない状態で
は、電機子コイル３７を通過する磁束量Φは、マグネッ
ト３１，３２からの磁束のみを考慮すればよく、図１４
の（Ａ）のように電機子３３の回転位置が基準位置０°
（図１１（ｂ）の回転位置）のとき最も大きくなる。

【００１３】また、電機子３３の回転時には電機子コイ
ル３７に電流が流れ、その電流によって起磁力が生じ
て、マグネット３１，３２の磁束に影響をおよぼすよう
になる。詳しくは、電機子コイル３７に流れる電流は、
整流時、即ち、図１１（ａ）→（ｂ）→（ｃ）の順に電
機子３３が回転するときに反転するため、電機子コイル
３７による磁束量Φは、電機子３３の回転位置に応じて
図１４の（Ｂ）のように変化する。つまり、電機子３３
の回転位置が基準位置０°となるとき正から負へ変化す
る。その結果、マグネット３１，３２の磁束量（Ａ）と
電機子コイル３７の磁束量（Ｂ）が合成されて実際に電
機子コイル３７を通過する磁束量Φは、電機子３３の回
転位置に応じて図１４の（Ｃ）（＝（Ａ）＋（Ｂ））の
ように変化する。つまり、電機子３３が基準位置０°に
到達する前に、合成磁束量（Ｃ）は最も大きくなる。よ
って、電機子コイル３７の誘起電圧ｅは、この磁束量
（Ｃ）が最大となる位置で、負から正へ変化する。

【００１４】このように、誘起電圧ｅは整流を遅らせる
方向に誘起され、短絡電流ｉの反転が遅れて不足整流の
原因となってしまう。この不足整流によって整流の終わ
り、即ち、ブラシ後端での火花放電が発生し、騒音及び
ブラシ摩耗の原因となってしまう。整流改善方法とし
て、ブラシ位置を図１１の反時計回り方向に移動させる
ことで、電機子コイル３７の誘起電圧ｅの影響を小さく
するようにしている。

【００１５】ところが、モータ負荷が変動する場合で
は、電機子コイル３７を流れる電流が変わり、モータ回
転数も変化するため、良好な整流を保つことが困難とな
ってしまう。具体的には、例えば、自動車用エアコンユ
ニットで使用されるブロアモータにおいて、高負荷とな
る高回転時では、電流が大きくなるため合成磁束量
（Ｃ）が最大となる位置が回転方向に対して反対側（図
１４のマイナス側）に移動することとなる。また、回転
数が高くなるため合成磁束量（Ｃ）による誘起電圧ｅも
大きくなる。さらに、電機子コイル３７の電流に応じて
リアクタンス電圧も大きくなる。従って、ブラシ位置の
移動量を大きくしないと良好な整流を得ることができな
い。また逆に、低負荷となる低回転時では、ブラシ位置
の移動量を小さくしないと良好な整流を得ることができ
ない。このように、モータ負荷の変動に応じてブラシ位
置をたえず移動する必要があり、良好な整流を保つこと
が困難となってしまう。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本願出願人
は、特願平１１−２７０５６６号において、負荷の影響
を受けることなく常に良好な整流を行うことができる技
術を提案している。その技術では、モータのマグネット
において、回転方向に対する磁束分布を工夫して、負荷
が変動しても良好な整流を保つことができるようにして
いる。具体的には、図１５に示すように、マグネット３
８，３９の主磁極部３８ａ，３９ａの端部に延長部３８
ｂ，３９ｂを設け、その延長部３８ｂ，３９ｂの開始点
３８ｃ，３９ｃ近傍部分における着磁の強弱（つまり磁
束分布）を変化させる。つまり、マグネット３８，３９
において、延長部３８ｂ，３９ｂの開始点３８ｃ，３９
ｃ近傍部分に極小点がある磁束変化を持たせる。この磁
束変化により、整流を遅らせる方向に発生される電圧
（リアクタンス電圧）を打ち消す誘起電圧ｅを発生させ
て、整流を改善させるようにしている。

【００１７】特願平１１−２７０５６６号では、整流改
善に優れた磁束分布を実現するためのマグネットの着磁
方法は開示していない。また特に、整流改善に優れた磁
束分布を低コストで実現できるマグネットの着磁方法が
望まれている。

【００１８】そこで、本発明の目的は、整流改善に優れ
た磁束分布を低コストで実現できるマグネットの着磁方
法を提供することにある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明は、電機子が内包されるヨー
クの湾曲した内側面に相対向するように配置されるマグ
ネットであって、そのマグネット本体の端部にリアクタ
ンス電圧を打ち消す誘起電圧を発生させるための延長部
を延出してなるマグネットの着磁方法において、前記マ
グネットの全体に同一方向の強磁界を与える第１の着磁
を行い、その後、前記マグネット本体の端部から延出形
成した延長部の開始点近傍部分のみに、前記第１の着磁
の方向とは逆の強磁界又は交番磁界を与える第２の着磁
を行うようにしたことを要旨とする。

【００２０】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
のマグネットの着磁方法において、前記ヨークに設けた
目印により、ヨークの位置決めを行った後、前記第２の
着磁を行うようにしたことを要旨とする。

【００２１】請求項３に記載の発明は、前記マグネット
を前記ヨークに配置し、該ヨークを取付台に固定した請
求項１に記載のマグネットの着磁方法において、前記取
付台に設けた係合部と前記ヨークに設けた被係合部とを
係合させることにより、ヨークの位置決めを行った後、
前記第２の着磁を行うようにしたことを要旨とする。

【００２２】請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の
いずれかに記載のマグネットの着磁方法において、前記
第１の着磁で使用される電磁石鉄心は、前記マグネット
の円弧面全体を覆う角度幅を有し、前記第２の着磁で使
用される電磁石鉄心は、前記延長部の開始点近傍部分の
みの角度幅を有することを要旨とする。

【００２３】請求項５に記載の発明は、請求項１に記載
のマグネットの着磁方法において、前記電機子のコアに
は複数の歯部が形成され、前記マグネット本体は、電機
子コイルが巻装される複数の歯部のうち回転方向側及び
回転方向逆側の端部に配置する歯部の中心線間の角度に
対応する長さとなるように形成され、前記延長部は、前
記マグネット本体に対して回転方向に延出形成した部分
であることを要旨とする。

【００２４】（作用）請求項１に記載の発明によれば、
マグネットの全体に同一方向の強磁界を与える第１の着
磁が行われた後、マグネット本体の端部から延出形成し
た延長部の開始点近傍部分のみに、第１の着磁の方向と
は逆の強磁界又は交番磁界を与える第２の着磁が行われ
る。この第２の着磁により、マグネットにおける延長部
の開始点近傍部分では、その他の部分と比較して磁束が
弱くなる。そして、この磁束変化によりリアクタンス電
圧を打ち消す誘起電圧が発生して整流が改善されること
となる。このように、マグネットの着磁を２回に分けて
実施することにより、着磁装置の複雑化を招くことな
く、整流改善に優れた磁束分布を低コストで実現でき
る。

【００２５】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
に記載の発明の作用に加えて、第２の着磁での磁界の与
える位置を間違えることがなく、マグネットにおける延
長部の開始点近傍部分の磁束を確実に弱めることができ
る。具体的には、マグネットはヨークの内側面に対向配
置されており、該ヨークを回転角度で１８０度回転させ
た場合、外観上の判別が不可能となる。このため、第１
の着磁での強磁界の向きに対して、第２の着磁における
強磁界の向きを間違えるおそれがあるが、ヨークに設け
た目印により、回転角度（３６０度）で一カ所の位置決
めを行うことができるので、第２の着磁における磁界の
向きを間違えることがない。

【００２６】請求項３に記載の発明によれば、請求項１
に記載の発明の作用に加えて、ヨークを取付台に固定し
た状態でマグネットの着磁を行うので、着磁位置のズレ
が防止されて着磁を的確に実施できる。また、取付台の
係合部とヨークの被係合部を係合させることにより、回
転角度（３６０度）で一カ所の位置決めを行うことがで
きる。よって、第２の着磁の際に、第１の着磁の方向と
は逆の強磁界又は交番磁界を正確に与えることができ
る。

【００２７】請求項４に記載の発明によれば、請求項１
〜３に記載の発明の作用に加えて、第１の着磁で使用さ
れる電磁石鉄心は、マグネットの円弧面全体を覆う角度
幅を有するので、マグネットの全体に同一方向の強磁界
が確実に与えられる。また、第２の着磁で使用される電
磁石鉄心は、延長部の開始点近傍部分のみの角度幅を有
するので、延長部の開始点近傍部分のみに、第１の着磁
の方向とは逆の強磁界又は交番磁界が与えられる。この
ように、各電磁石鉄心が着磁したい領域に対応した角度
幅を含むようにしたので、マグネットにおいて的確な領
域の着磁を実施することができる。

【００２８】また、請求項５に記載したマグネットに対
して、請求項１の着磁方法を適用すれば、整流改善に優
れたマグネットを製造でき、実用上好ましいものとな
る。

【００２９】

【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）以下、本発
明を自動車用エアコンユニットのブロアモータに具体化
した第１の実施の形態を図面に従って説明する。なお、
エアコンユニットでは、操作スイッチの位置によってブ
ロアモータに流れる電流の大きさが変更される。具体的
には、操作スイッチが、Ｈｉ位置（高出力位置）に操作
されたとき、モータの電機子に１８Ａの電流が流れ、Ｌ
ｏ位置（低出力位置）に操作されたとき、モータの電機
子に４Ａの電流が流れるように構成されている。この電
流変化によって、モータ回転数が変更されてエアコンユ
ニットに送り込まれる風量が調節される。

【００３０】図１は、直流機としてのブロアモータ１の
概略構造を示す部分断面図である。図１に示すように、
ブロアモータ１は、マグネット２，３、電機子４、コン
ミテータ（整流子）５及びブラシ６を有している。

【００３１】詳述すると、本実施の形態のブロアモータ
１は、２極の直流モータであって、ヨークとしてのモー
タハウジング７の湾曲した内側面において、Ｎ極及びＳ
極を形成する２つのマグネット２，３が電機子４を挟ん
で対向配置されている。なお、モータハウジング７は軟
鉄製であり、マグネット２，３はフェライト磁石であ
る。電機子４は、電機子コア８とそのコア８に巻装され
る電機子コイル９とを有し、直流電流の供給により回転
駆動する。電機子コア８には、複数の歯部８ａが形成さ
れており、そのうちの５つの歯部８ａの周囲に電機子コ
イル９が巻き付けられている。なお、本実施の形態で
は、歯部８ａの個数は１２個であり、その歯部８ａが、
電機子４の周方向に３０°毎に形成されている。つま
り、隣り合う歯部８ａは、その中心線のなす角が３０°
（＝３６０°／１２）となるように形成されている。ま
た、図示を省略しているが、複数の他の電機子コイルが
５つの歯部８ａ毎に同様に巻き付けられている。つま
り、巻線の巻装方式は分布巻である。

【００３２】コンミテータ５は、電機子４の一端に配設
され、複数のセグメント（整流子片）５ａを有して構成
されている。また、ブラシ６がコンミテータ５に摺接す
るように付勢された状態で配設されている。そして、図
示しない直流電源から供給される直流電流が、ブラシ６
とコンミテータ５のセグメント５ａを経て電機子コイル
９に流入される。これによって、電機子コイル９に流れ
る電流の向きが変更されて、電機子４が時計回り方向
（図中、Ｘ矢印方向）に回転するようになっている。本
実施の形態では、１２個のセグメント５ａが周方向に３
０°毎に設けられており、電機子４がブラシ６に対して
３０°回転するとき、電機子コイル９の電流の向きが変
更される。つまり、電機子４の３０°の回転によって電
機子コイル９の整流が行われる。

【００３３】本実施の形態のマグネット２，３は、図１
に示すように、マグネット本体としての主磁極部２ａ，
３ａと、該主磁極部２ａ，３ａの端部（以下、延長開始
点２ｃ，３ｃという）に設けた延長部２ｂ，３ｂとを備
えている。主磁極部２ａ，３ａは、図１１に示す従来の
マグネット３１，３２に相当する部分であって、延長部
２ｂ，３ｂはその主磁極部２ａ，３ａの回転方向側の端
部に延出形成されている。主磁極部２ａ，３ａは、図１
に示すように、整流中の電機子コイル９が巻装される５
つの歯部のうち回転方向側及び回転方向逆側の端部に配
置する歯部８ａの中心線間の角度（＝１２０°の角度）
に対応した長さとなるように形成されている。その主磁
極部２ａ，３ａの中心と整流中の電機子コイル９が巻装
される電機子コア８（５つの歯部８ａ）の中心が一致す
る回転位置（図１の回転位置）が整流中心となる。つま
り、この回転位置において、ブラシ６によって短絡され
る電機子コイル９の電流の向きが反転する。また、延長
部２ｂ，３ｂは、整流区間の３０°の角度に対応する区
間で形成されている。さらに、延長部２ｂ，３ｂにおけ
る先端側の５°の角度に対応する区間では、徐々に薄く
なるよう形成されている。ただし、この延長部２ｂ，３
ｂにおける先端側の区間は、モータ１の性能上最適化が
はかれれば、特に５°の角度に限定する必要はない。

【００３４】上記マグネット２，３は、図２及び図３に
示す着磁装置１０にて着磁される。着磁装置１０は、図
２に示すメイン着磁ヨーク１１，１２を備えており、同
着磁ヨーク１１，１２により第１の着磁が実施される。
さらに、着磁装置１０は、図３に示すサブ着磁ヨーク１
５，１６を備えており、同着磁ヨーク１５，１６により
第２の着磁が実施される。なお、これらの着磁は、ブロ
アモータ１を着磁装置１０の取付台１０ａに固定した状
態で行われる。

【００３５】詳述すると、図２に示すように、メイン着
磁ヨーク１１，１２は、その先端面がモータハウジング
７の外周面の円弧半径よりやや大きな円弧半径を有して
円弧状に形成されている。そして、メイン着磁ヨーク１
１とメイン着磁ヨーク１２は、対向配置されたマグネッ
ト２，３の位置と対応してモータハウジング７の外部か
ら同マグネット２，３をカバー（内在）するように対向
配置されている。ここで、メイン着磁ヨーク１１，１２
は、マグネット２，３の外側の円弧面全体を覆う角度幅
を有している。さらに、メイン着磁ヨーク１１にはメイ
ンコイル１３が巻き付けられ、メイン着磁ヨーク１２に
はメインコイル１４が巻き付けられている。

【００３６】そして、メインコイル１３，１４には、図
２に示す方向（＋、−）に電流を流す。但し、（＋）
は、紙面手前側から奥側への方向を示し、（−）は、紙
面奥側から手前側への方向を示す。このように電流を流
すと、図２で破線で示す方向（図の左→右の方向）に磁
束が発生し、これによりマグネット全体に同一方向の強
磁界が与えられることとなる。こうしてマグネット２，
３の第１の着磁が実施され、図４に示すように、マグネ
ット２，３における磁束分布は全体でほぼ均一となる。

【００３７】その後、着磁装置１０にて図２のメイン着
磁ヨーク１１，１２から図３のサブ着磁ヨーク１５，１
６に取り替えられる。ここで、サブ着磁ヨーク１５は、
マグネット２の前記延長部開始点２ｃに対応する位置に
配置され、サブ着磁ヨーク１６は、マグネット３の前記
延長部開始点３ｃに対応する位置に配置される。また、
サブ着磁ヨーク１５，１６は、延長部開始点２ｃ，３ｃ
の近傍部分のみの角度幅を有しており、その先端面が前
記モータハウジング７の外周面に沿う円弧状に形成され
ている。さらに、同サブ着磁ヨーク１５，１６には、前
記メインコイル１３，１４よりも細いサブコイル１７，
１８が巻き付けられている。

【００３８】そして、サブコイル１７，１８には、図３
に示す方向（−、＋）に電流を流す。但し、図２と同様
に、（＋）は紙面手前側から奥側への方向を示し、
（−）は紙面奥側から手前側への方向を示す。このよう
に電流を流すと、図３で破線で示す方向（図の右→左の
方向）に磁束が発生し、これにより延長部開始点２ｃ，
３ｃの近傍部分に、前記メインコイル１３，１４による
ものとは逆方向の強磁界が与えられる。このようにし
て、マグネット２，３に対して第２の着磁が実施され
る。ここで、サブコイル１７，１８は、メインコイル１
３，１４よりも細く、サブコイル１７，１８に流れる電
流量は、メインコイル１３，１４よりも少なくなってい
る。そのため、サブコイル１７，１８の通電によりマグ
ネット２，３に対して第２の着磁が実施される際には、
延長部開始点２ｃ，３ｃ近傍部分の磁束が弱められるこ
ととなる。つまり、図５に示すように、マグネット２，
３における磁束分布は、延長部開始点２ｃ，３ｃ近傍部
分が弱められる。こうして第２の着磁を行うことによ
り、マグネット２，３において、延長部開始点２ｃ，３
ｃ近傍部分に極小点がある磁束変化を持たせることがで
きる。なお、本実施の形態では、メイン着磁ヨーク１
１，１２及びサブ着磁ヨーク１５，１６が電磁石鉄心に
相当する。

【００３９】次に、上記のように着磁されたマグネット
２と整流時の電機子コイル９によって巻装される電機子
コア８（５つの歯部８ａ）との位置関係を図６を用いて
説明する（マグネット３はマグネット２と同じ位置関係
となるため、説明を省略する）。なお、図６は、断面円
弧状に形成されたマグネット２を直線上に展開して示し
た模式図である。また、図６において、マグネット２の
周方向の幅を角度で示し、整流時の電機子コイル９によ
って巻装される電機子コア８（５つの歯部８ａ）を１５
０°（５×３０°）の幅で示している。

【００４０】電機子４が回転して電機子コア８の位置が
図６の（ａ）のようにコア先端がマグネット２の延長部
開始点２ｃに位置するとき電機子コイル９の整流が開始
される。その状態から（ｂ）のように１５°回転した位
置が整流中心（図１の回転位置）となり、この位置で電
機子コイル９を流れる電流の方向が反転する。さらに、
（ｃ）のように１５°回転した回転位置で整流が終了す
る。つまり、電機子コア８が（ａ）→（ｂ）→（ｃ）の
順に３０°回転するときに電機子コイル９の整流が実施
される。この整流時において、整流中の電機子コイル９
を通過する磁束量Φは、図７に示すように、マグネット
２，３の延長部２ｂ，３ｂの形成によって電機子４の回
転に応じて徐々に増加する。またこのとき、整流中の電
機子コイル９を通過する磁束量Φの増加率はマグネット
２，３の延長部開始点２ｃ，３ｃ近傍部分の磁束変化に
よって回転に応じて徐々に増加する。なお、ここで示す
磁束量Φの変化は、電機子コイル９に流れる電流による
磁束量と、マグネット２，３による磁束量との合成磁束
量を示しており、図中の点線は、図１４における合成磁
束量（Ｃ）に対応するものである。

【００４１】このように、整流中の電機子コイル９を通
過する磁束量Φが変化するため、電機子コイル９に発生
する誘起電圧ｅ（＝−ｄΦ／ｄｔ）は、整流初期時が小
さく電機子４の回転位置に応じてマイナス側に徐々に大
きくなる。なお、図７では、電機子コイル９により巻装
される電機子コア８（５つの歯部８ａ）の中心とマグネ
ット２，３の主磁極部２ａ，３ａの中心とが一致すると
き、即ち、図１における電機子４の回転位置を基準位置
０°として示している。

【００４２】この誘起電圧ｅによって、リアクタンス電
圧が打ち消されて、図１３に示す不足整流が改善され
る。つまり、リアクタンス電圧に完全に一致する誘起電
圧ｅを発生させることで、整流曲線が図１３の点線で示
すような理想的な整流の１つである直線整流になる。

【００４３】また、エアコンのスイッチ操作によってブ
ロアモータ１の負荷が変更された場合では、電機子コイ
ル９を流れる電流が変化してリアクタンス電圧が増減す
るが、誘起電圧ｅはモータ負荷に応じてリアクタンス電
圧を打ち消すように変化する。

【００４４】具体的に、操作スイッチがＨｉ位置に操作
され、電機子コイル９に１８Ａの電流が流れると、電機
子コイル９の電流に応じてリアクタンス電圧が増加す
る。この場合、モータ回転数が高くなって誘起電圧ｅが
増加する。また、操作スイッチがＬｏ位置に操作され、
電機子コイル９に４Ａの電流が流れると、電機子コイル
９の電流に応じてリアクタンス電圧が減少する。この場
合、モータ回転数が低くなり、誘起電圧ｅが小さくな
る。このようにモータ負荷に応じて、リアクタンス電圧
が変化するが、そのリアクタンス電圧を打ち消すように
誘起電圧ｅも変化する。従って、モータ負荷が変動する
場合でも、良好な整流が保たれるので安定した運転が継
続される。

【００４５】以上記述したように、本実施の形態によれ
ば、下記のような特徴を有する。 （１）マグネット２，３の全体に同一方向の強磁界を与
える第１の着磁が行われた後、主磁極部２ａ，３ａの端
部から延出形成した延長部開始点２ｃ，３ｃの近傍部分
のみに、第１の着磁の方向とは逆の強磁界を与える第２
の着磁が行われる。これにより、マグネット２，３にお
いて、延長部開始点２ｃ，３ｃの近傍部分ではその他の
部分と比較して磁界が弱くなる。このように、マグネッ
ト２，３の着磁を２回に分けて実施することにより、着
磁装置１０の複雑化を招くことなく、整流改善に優れた
磁束分布を低コストで実現できる。

【００４６】（２）第１の着磁で使用されるメイン着磁
ヨーク１１，１２は、マグネット２，３の円弧面全体を
覆う角度幅を有するので、マグネット２，３の全体に同
一方向の強磁界を与えることができる。また、第２の着
磁で使用されるサブ着磁ヨーク１５，１６は、延長部開
始点２ｃ，３ｃの近傍部分のみの角度幅を有するので、
延長部開始点２ｃ，３ｃの近傍部分のみに、第１の着磁
の方向とは逆の強磁界を与えることができる。このよう
に、各着磁ヨーク１１，１２，１５，１６が着磁したい
領域に対応した角度幅を含むようにしたので、マグネッ
ト２，３において的確な領域の着磁を実施することがで
きる。

【００４７】（３）上記のように着磁したマグネット
２，３を用いることにより、整流が改善されるので、火
花放電を常に抑えることができ、モータ１の寿命を向上
させることができる。また、火花放電が抑えられるの
で、ノイズ対策（騒音や電気ノイズの対策）が不要とな
り、モータ１の製造コストを低減できる。

【００４８】（第２の実施の形態）以下、本発明を具体
化した第２の実施の形態を図面に従って説明する。本実
施の形態では、２つの着磁装置（メイン着磁装置、サブ
着磁装置）を用い、メイン着磁装置にて第１の着磁を行
い、サブ着磁装置で第２の着磁を行うようにしている。
なお、上記第１の実施の形態と同じ構成については、同
一の符号を付すことにより説明を省略し、異なる部分を
中心に以下に説明する。

【００４９】図８〜図１０に示すように、モータハウジ
ング７の底部には、被係合部としての係合穴７ａ，７ｂ
が形成されている。なお、図９は、図８におけるＡ−Ａ
線断面図である。係合穴７ａ，７ｂは、図１０に示すよ
うに、マグネット２，３の中心線Ｌ１上に設けられてお
り、径の小さな係合穴７ａは、マグネット２側に形成さ
れ、径の大きな係合穴７ｂは、マグネット３側に形成さ
れている。

【００５０】図８及び図９に示すように、メイン着磁装
置２０は、メイン着磁ヨーク１１，１２と取付台２１と
を備える。また、図１０に示すように、サブ着磁装置２
２は、サブ着磁ヨーク１５，１６と取付台２３とを備え
る。図８及び図９に示すように、メイン着磁装置２０の
取付台２１には、円柱形状の２つの係合部２１ａ，２１
ｂが凸設されており、図１０に示すように、サブ着磁装
置２２の取付台２３にも同様に、円柱形状の２つの係合
部２３ａ，２３ｂが凸設されている。係合部２１ａ、２
３ａには、前記モータハウジング７の係合穴７ａが係合
するようになっており、係合部２１ｂ，２３ｂには、前
記モータハウジング７の係合穴７ｂが係合するようにな
っている。つまり、係合穴７ａが係合する係合部２１
ａ，２３ａの径は、係合穴７ｂが係合する係合部２１
ｂ，２３ｂよりも小さい。なお、図１０のサブ着磁装置
２２において、係合部２３ａ，２３ｂを結ぶ線（マグネ
ット２，３の中心線Ｌ１）に対して所定角度θの位置に
サブ着磁ヨーク１５，１６を配置している。これによ
り、サブ着磁ヨーク１５，１６をマグネット２，３の延
長部開始点２ｃ，３ｃに対応する位置に配置するように
している。

【００５１】そして、マグネット２，３を着磁する際に
は、先ず、図８及び図９に示すように、モータハウジン
グ７の係合穴７ａ，７ｂと、取付台２１の係合部２１
ａ，２１ｂとを係合させることにより、モータハウジン
グ７を固定する。その状態で上記第１の実施の形態と同
様にメイン着磁ヨーク１１，１２のメインコイル１３，
１４に電流を流し、図８の破線の方向に磁束を発生させ
て第１の着磁を行う。

【００５２】次いで、モータハウジング７を、メイン着
磁装置２０の取付台２１から取り外し、図１０に示すサ
ブ着磁装置２２の取付台２３に固定する。このとき、モ
ータハウジング７の係合穴７ａ，７ｂと、取付台２３の
係合部２３ａ，２３ｂとを係合させることにより、モー
タハウジング７を固定する。その状態で上記第１の実施
の形態と同様にサブ着磁ヨーク１５，１６のサブコイル
１７，１８に電流を流し、図１０の破線の方向に磁束を
発生させて第２の着磁を行う。

【００５３】ここで、係合穴７ａ（係合部２１ａ，２３
ａ）と係合穴７ｂ（係合部２１ｂ，２３ｂ）が同じ径で
あると、モータハウジング７をサブ着磁装置２２の取付
台２３に固定する際に、その固定位置が１８０度ずれて
しまうことがある。この場合、第１の着磁における強磁
界の向きと第２の強磁界の向きが同一となって、整流改
善に優れた磁束分布を実現することができないが、係合
穴７ａ（係合部２１ａ，２３ａ）と係合穴７ｂ（係合部
２１ｂ，２３ｂ）の径を異ならせることにより、こうし
た不都合が回避される。

【００５４】また、モータ１の組み付けに際し、ブラシ
位置は、係合穴７ａ，７ｂの位置を基準に設定されてい
る。これにより、モータハウジング７において、的確な
位置にブラシ５を配置するようにしている。

【００５５】このように本実施の形態によれば、下記の
ような特徴を有する。 （１）モータハウジング７の係合穴７ａ，７ｂと取付台
２１，２３の係合部２１ａ，２１ｂ，２３ａ，２３ｂと
を係合させ、モータハウジング７を取付台２１，２３に
固定した状態で、マグネット２，３の着磁を行うように
したので、着磁位置のズレを防止でき着磁を的確に実施
できる。

【００５６】また、マグネット２，３はモータハウジン
グ７の内側面に対向配置されており、該モータハウジン
グ７を回転角度で１８０度回転させた場合、外観上の判
別が不可能であるため、第１の着磁における強磁界の向
きに対して、第２の着磁における強磁界の向きを間違え
るおそれがある。この対策として、本実施の形態では、
取付台２３の係合部２３ａ，２３ｂとモータハウジング
７の係合穴７ａ，７ｂとを係合させ、第１の着磁による
強磁界の方向とは逆の強磁界となるように位置決めした
後、第２の着磁を行うようにしている。ここで、係合部
２３ａ（係合穴７ａ）と係合部２３ｂ（係合穴７ｂ）と
はそれぞれ径が異なるため、回転角度（３６０度）で一
カ所の位置決めを行うことができる。よって、第１の着
磁における強磁界の向きに対して、第２の着磁における
強磁界の向きを間違えることがない。

【００５７】なお本発明は、上記以外に次の態様にて具
体化できる。 ○上記各実施の形態では、第２の着磁において、第１の
着磁の方向と逆の強磁界を与えるものであったが、第２
の着磁において、交番磁界を与えるようにしてもよい。
具体的には、第２の着磁の際に、サブ着磁ヨーク１５，
１６のコイル１７，１８に交流電流を流す。またこの場
合、時間の経過に従い交流電流の電流量を少なくし、交
番磁界の強さを徐々に弱めるようにする。このようにし
ても、マグネット２，３における延長部開始点２ｃ，３
ｃ近傍部分の磁束が弱められる。よって、着磁装置の複
雑化を招くことなく、整流改善に優れた磁束分布を実現
できる。

【００５８】○マグネット２，３を上記した形状に限定
せずその他の形状にて実施してもよい。具体的には、マ
グネット２，３は、厚さが一定であったが、延長部開始
点２ｃ，３ｃの近傍部分を薄くしたマグネットにて実施
してもよい。また、マグネット２，３は、フェライト磁
石であったが、これに限ることはない。例えば、樹脂等
を混入させたマグネットでもよい。

【００５９】○上記第２の実施の形態における係合穴７
ａ，７ｂ、係合部２１ａ，２１ｂ，２３ａ，２３ｂの形
状に限定するものではなく、その他の形状で実施しても
よい。つまり、係合部分の形状は、第２の着磁の際に第
１の着磁による強磁界の方向とは逆の強磁界となるよう
にモータハウジング７の位置決めを行うことができるも
のであればよい。また、係合部ではなく、目印をモータ
ハウジング７に設け、この目印によりモータハウジング
７の位置決めを行うようにしてもよい。このようにして
も、マグネット２，３における延長部開始点２ｃ，３ｃ
の近傍部分の磁束を確実に弱めることができる。

【００６０】○上記第２の実施の形態では、第１の着磁
を実施した後、第２の着磁を実施するために、モータハ
ウジング７を取付台２１から取付台２３に付け替えるも
のであったが、これに限定するものではない。例えば、
同一の製造ラインで着磁を実施する場合、モータハウジ
ング７を、同じ取付台に固定したまま第１及び第２の着
磁を行ってもよい。

【００６１】○上記各実施の形態では、２極のモータ１
のマグネット２，３に適用するものであったが、これ以
外に４極のモータ等の多極直流モータのマグネットに適
用してもよい。

【００６２】○上記各実施の形態では、直流機としてブ
ロアモータ１に具体化したが、直流発電機において、上
記のマグネット２，３を採用してもよい。この場合も、
整流が良好に実施されるので、同発電機において運転状
態が変更されたとしても安定した運転が実現できる。

【００６３】さらに、上記実施の形態により把握される
請求項以外の技術的思想について、以下にそれらの効果
と共に記載する。 （イ）前記第２の着磁にて交番磁界を与えるようにした
請求項１に記載のマグネットの着磁方法において、前記
交番磁界の強さを時間の経過に伴い徐々に弱くしたこと
を特徴とするマグネットの着磁方法。このようにすれ
ば、マグネット２，３における延長部開始点２ｃ，３ｃ
近傍部分の磁束を確実に弱めることができる。

【００６４】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
着磁装置の複雑化を招くことなく、整流改善に優れた磁
束分布を低コストで実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態における直流モータの概略構
成図。

【図２】第１の実施の形態における着磁装置を説明する
ための図。

【図３】第１の実施の形態における着磁装置を説明する
ための図。

【図４】着磁されたマグネットの磁束分布を示す図。

【図５】着磁されたマグネットの磁束分布を示す図。

【図６】マグネットと電機子の回転位置との関係を示す
模式図。

【図７】電機子コアの回転位置と磁束量及び誘導起電力
との関係を示す図。

【図８】第２の実施の形態における着磁装置を説明する
ための図。

【図９】図８のＡ−Ａ線断面図。

【図１０】第２の実施の形態における着磁装置を説明す
るための図。

【図１１】従来の直流モータの概略構成図。

【図１２】整流を説明するための図。

【図１３】整流曲線を示す図。

【図１４】電機子コアの回転位置と磁束量及び誘起電圧
との関係を示す図。

【図１５】改善した従来の直流モータの概略構成図。

【符号の説明】

２，３…マグネット、２ａ，３ａ…マグネット本体とし
ての主磁極部、２ｂ，３ｂ…延長部、２ｃ，３ｃ…延長
部開始点、４…電機子、７…ヨークとしてのモータハウ
ジング、７ａ，７ｂ…被係合部としての係合穴、８…電
機子コア、８ａ…歯部、９…電機子コイル、１１，１２
…電磁石鉄心としてのメイン着磁ヨーク、１５，１６…
電磁石鉄心としてのサブ着磁ヨーク、２１…取付台、２
１ａ，２１ｂ…係合部、２３…取付台、２３ａ，２３ｂ
…係合部。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電機子が内包されるヨークの湾曲した内
   側面に相対向するように配置されるマグネットであっ
   て、そのマグネット本体の端部にリアクタンス電圧を打
   ち消す誘起電圧を発生させるための延長部を延出してな
   るマグネットの着磁方法において、 前記マグネットの全体に同一方向の強磁界を与える第１
   の着磁を行い、その後、前記マグネット本体の端部から
   延出形成した延長部の開始点近傍部分のみに、前記第１
   の着磁の方向とは逆の強磁界又は交番磁界を与える第２
   の着磁を行うようにしたことを特徴とするマグネットの
   着磁方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のマグネットの着磁方法
   において、 前記ヨークに設けた目印により、ヨークの位置決めを行
   った後、前記第２の着磁を行うようにしたことを特徴と
   するマグネットの着磁方法。
3. 【請求項３】 前記マグネットを前記ヨークに配置し、
   該ヨークを取付台に固定した請求項１に記載のマグネッ
   トの着磁方法において、 前記取付台に設けた係合部と前記ヨークに設けた被係合
   部とを係合させることにより、ヨークの位置決めを行っ
   た後、前記第２の着磁を行うようにしたことを特徴とす
   るマグネットの着磁方法。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載のマグネ
   ットの着磁方法において、 前記第１の着磁で使用される電磁石鉄心は、前記マグネ
   ットの円弧面全体を覆う角度幅を有し、前記第２の着磁
   で使用される電磁石鉄心は、前記延長部の開始点近傍部
   分のみの角度幅を有することを特徴とするマグネットの
   着磁方法。
5. 【請求項５】 請求項１に記載のマグネットの着磁方法
   において、 前記電機子のコアには複数の歯部が形成され、 前記マグネット本体は、電機子コイルが巻装される複数
   の歯部のうち回転方向側及び回転方向逆側の端部に配置
   する歯部の中心線間の角度に対応する長さとなるように
   形成され、 前記延長部は、前記マグネット本体に対して回転方向に
   延出形成した部分であることを特徴とするマグネットの
   着磁方法。