JP2002509687A - 歯合磁極片形モータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 電子整流式歯合極形モータが、シャフト（４０）とロータマグネット（６２）を備えたアウタロータ（４２）を有する。このモータはステータ（６４）を有し、ステータはアウタロータ（４２）の反対側に第１の軟磁性ステータ磁極片（７４）を有する。この第１の軟磁性ステータ磁極片にはアウタロータ（４２）に向かって突出する第１の歯合磁極片（８２，８４）が設けられている。ステータはさらに、アウタロータ（４２）に向いた側に第２の軟磁性ステータ磁極片（７６）を有する。この第２の軟磁性ステータ磁極片にはアウタロータ（４２）から離れるように突出する第２の歯合磁極片（８８，９０）が設けられている。この第２の歯合磁極片は第１の歯合磁極片よりも大きな軸方向伸長部（ｈ２）を有し、第１の歯合磁極片（８２，８４）間の空隙（９２）に突出している。軸支承部（４４，４６）が、シャフト（４０）の、アウタロータ（４２）反対側端部（４４）を係止する。ロータマグネット（６２）はステータ（６４）に対して相対的に、軸支承部（４０，４４）から離れる方向でずらされており、これによりこの支承部に作用する磁力（Ｆ）が形成される。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の名称］歯合磁極片形モータ 本発明は、歯合極（Klauenpol，clawpol）形モータ（交互に櫛状に食い込み合 った形に組立て構成した磁極構造のモータ）および例えば電子的整流式歯合極形 モータに関する。 この種のモータはしばしば極端に小型であり、例えば２ｃｍ以下の外径を有す ることができる。このモータは有利には、コンピュータのプロセッサを直接冷却 する小型ファンを駆動するために使用される。コンピュータボードには非常に制 限されたスペースしか存在しないから、このようなモータの構造高さを小さくす る努力が為されるが、その機能は絶対確実なものでなければならない。 ＥＰ７６６３７０Ａ２から公知のモータは比較的大きな構造高さを有している 。なぜならこのモータでは、アウタロータの永久磁石とインナステータの歯合極 構成との相互作用によって、ロータに対する磁気的吸着力を、これがシャフトの 軸支承部に対する十分な押圧力を保証するように形成しなければならないからで ある。このためにこのモータでは、ロータとステータとを軸方向に大きくずらさ なければならない。 本発明の課題は、例えばマイクロプロセッサを冷却 するためのファン駆動部として適した新たな歯合極形モータ、とりわけ小型モー タを提供することである。 本発明によればこの課題は請求項１に記載の手段によって解決される。これに より、ロータに作用する軸方向の磁気的吸着力を増大する手段、またはモータの 構造高さを低減する手段が得られ、これらを組み合わせることができる。 本発明のさらなる詳細および有利な展開形態は、以下の説明および図面に示さ れた、本発明の限定として理解すべきでない実施例、並びに従属請求項から明ら かである。 図１は、本発明の電子整流式歯合極形小型モータを備えたファンの縦断面図で あり、非常に大きく拡大した縮尺で示されている。実際にはこのようなモータは 例えば約２ｃｍの外径を有することができる。 図２は、図１のモータに使用される歯合極構成の歯合極の展開図である。 図３は、図１および図２の上側磁極片７４を図４の矢印IIIの方向から見た平 面図である。 図４は、上側磁極片７４の側面図である。 図５は、磁力の形成を説明するための概略図である。 図６は、詳細の概略図である。 図７は、図２のステータ構成に対する変形を示す図 である。 図８は、図１から図７および図１２と図１３のモータを整流するための電気回 路図である。 図９は、本発明の別の実施例の下側磁極片の側面図である。 図１０は、図９の磁極片を、図９の矢印Ｘの方向から見た平面図である。 図１１は、図９と図１０の磁極片の詳細を、図１０の矢印ＸＩの方向から見て 展開した図である。 図１２は、図９から図１１の下側磁極片を有する歯合極形モータの概略図、 図１３は、図１２の細部XIIIを大きく拡大した図である。 本発明は有利には非常に小型のモータに使用され、従って以下ではマイクロプ ロセッサの冷却用ファン、すなわちいわゆるプロセッサファンの実施例で説明す る。このようなファンは極端に小型であるから、図面を非常に拡大しなければな らない。わかりやすくするために図１の右側には長さ１ｃｍに対する縮尺が例と して示されており、拡大比が明りようになっている。１：１の縮尺での表示は明 らかに不可能である。 参照符号１０によりマイクロプロセッサ（またはその他の半導体）が示されて おり、マイクロプロセッサは熱発生が大きいため強制冷却しなければならない。 マイクロプロセッサには通常のように、金属製の冷却 体（ヒートシンク）１２が熱伝導的に固定されている。この冷却体は冷却フィン １４および（左側）ねじ孔部１６を有し、ねじ孔部にはねじ（図１にはライン１ ８により概略的にだけ示されている）によってプロセッサファン２２のケーシン グを固定することができる。このケーシング２０はほぼ円筒状の空気案内チャネ ル２４を有し、このチャネルの中央には半径方向（放射状）スポーク２６を介し て電子整流式歯合極形モータのベース部材２８が固定されている。放射状スポー ク２６はそのうちの１つだけが図示されている。 ベース部材２８の中央では、凹部３０に軟磁性の支承部支持管３２が挿着（圧 嵌）されている。同じように基板３４がベース部材２８に固定されている。基板 ３４の切欠部３７には図示のように、ホールＩＣ（磁気的センサ）３５が固定さ れている。このホールＩＣは図８にも示されている。 支承部支持管３２にはスライドベアリング（焼結支承部）３６が挿着（圧嵌） されており、このスライドベアリングはアウタロータ４２のシャフトを支承（軸 受支持）する。アウタロータの回転軸は４３により示されている。シャフト４０ はその上側自由端部を以て、ベース部材２８の支承面４６に当接しており、これ により軸方向に支承（スラスト軸受け）される。このため支承面には、磁気的に 形成された力Ｆが上方に作用する。この磁力Ｆの形成を以下に詳細に説明する。 この力は、アウタロータ４２を図示の状態でも、これが下方に懸架されるステー タにしっかり保持するよう十分に大きいことが重要である。 シャフト４０の上側端部領域には、軸方向安全器としてディスク４１が固定さ れている。このディスクは、シャフト４０に沿って上方へ移動するオイルを（焼 結支承部３６から）外側へはじき飛ばす。オイルはそこから焼結支承部３６へ戻 る。 シャフト４０の下側端部は、プラスチック製のロータカップ状部材５２のロー タ底部５０に固定されている。ロータカップ状部材５２とは、複数のファン羽根 ５４が一体的に成型されており、これらのうちの２つが図示されている。羽根５ ４はロータ４２が回転する際に空気を矢印５６の方向、すなわち下方から上方へ に送風する。従って加熱された空気は冷却フィン１４の間を通って上方へ吸引さ れる。このことによりロータ４２には下方に作用する力が生じ、この力はここで は例えば０．０５Ｎである（回転数が３９００r.p.mの場合）。この力は力Ｆに 対抗して作用する。同じようにロータ４２の重量も例えば約０．１Ｎの力として 作用し、これも力Ｆに対抗して作用する。すなわち後者は０．０５＋０．１＝０ ．１５Ｎよりも大きくなければならない。実際には形成される磁力Ｆはこの実施 例で少なくとも０．２Ｎなければならない。これはロータ４２をファン２２のす べての状態において確実に 軸方向に支承（スラスト軸受保持）するためである。 ロータカップ状部材５２の内部には、軟磁性の（磁気）帰還（磁気回路）部材 ６０がプラスチック射出成形により固定されており、これには半径方向に磁化さ れたリングマグネット６２（ロータマグネット）が固定されている。リングマグ ネットは周方向に４極であり、有利には台形状に磁化することができる。その上 端部はホールＩＣ３５にほぼ対向して位置し、従ってロータマグネット６２はそ の漂遊磁界によりホールＩＣ３５を制御する。図示のようにホールＩＣ３５は磁 石６２の上端部に対向して配され、半径方向にやや内側へずらされている。ここ で得られる利点については後で図１２で詳細に説明する。 支承部支持管３２の外側にはインナステータ６４が固定されている。インナス テータの詳細については後の図面に示されている。その内部にはコイル枠６６が 配置されており、コイル枠には図示のようにリングコイル６８が巻回されている 。このリングコイルもシャフト４０に対して同心に配置されている。リベット７ ０によってインナステータ６４は基板３４に固定されている。 磁力Ｆを形成するためにこのモータ２９では、ステータ６４の磁気回路の非対 称構造が使用される。ステータはすでに述べたように、リングコイル６８を備え たコイル枠６６を含み、このコイル枠６６は歯合極形 モータでは２つのステータ磁極片の間に配置されている。すなわち、上側磁極片 ７４と下側磁極片７６との間に配置されている。上側磁極片７４はリング状の内 部部分ないしカラー７８を有し、このカラーは支承部支持管３２にプレス（圧嵌 ）され、これによりこの支持管に固定されている。同じように下側磁極片７６も リング状の内部部分またはカラー８０を有し、このカラーも同じように支承部支 持管３２にプレス（圧嵌）されている。従ってその間で磁極片７４，７６はコイ ル６８を備えたコイル枠６６を保持している。 上側磁極片７４は基板３４に直接載置されており、図２によれば同形の２つの 歯合磁極片８２，８４を有する。これら歯合磁極片は軸方向に上方から下方へ相 応の空隙８６へ突出している。この空隙部は上方に突出する、下側磁極片７６の 歯合磁極片８８，９０間に構成されている。反対に歯合磁極片８８，９０は歯合 磁極片８２と８４の間の空隙９２へ突出している。 上側磁極片７４の形状は図３と図４にもっとも良く示されている。ロータ４２ の回転方向はそこにＲにより示されている。歯合磁極片８２，８４がその隆起（ 立上り）エッジ９６ないし９８から発してそれぞれ角度領域αで回転方向に次第 に幅広になり、これにより斜めエッジ１００ないし１０２を有していることがわ かる。続いて回転角度領域βではその幅ｈ１は（軸方向を基準にして）一定であ る。典型値は：α＝６０° el.；β＝１００°el.である。 例えばＥＰ７６６３７０Ａ２に示されたような通常の歯合極形モータでは、上 側磁極片と下側磁極片の歯合極は同じ構造である。すなわち公知のモータではイ ンナステータは対称構造を有している。 これとは異なり本発明では、磁極片７４と７６が図２に示すように互いに異な って構成される。ステータの非対称構造を得るためである。この非対称構造によ り、モータの駆動に必要なリラクタンストルクの形成を可能にする付加的条件が 満たされる。（リラクタンストルクは回転の際に永久磁石ロータ６２と、ロータ ６２に対向する歯合極の軟鉄質量との相互作用によって発生する。） 図２には、よりよく理解するために、ロータマグネット６２（断面で示されて いる）と軸支承部４４，４６が示されている。ロータマグネット６２は磁気的中 央面１０６を有し、この中央面は回転軸４３に対して直交して延在している。こ の中央面１０６は、均質な磁石がそこで分断される場合には、この磁石を２つの 実質的に同じリングに分けることとなる。インナステータ６４は幾何学的中央面 １０８を有する。すなわち、ステータ６４が全高Ｈを有すれば、その幾何学的中 央面１０８はステータ６４の２つの軸方向端面１１０，１１２から間隔Ｈ／２有 する。 ２つの歯合磁極片８８，９０は、図２には一方だけ が完全に示されているが、同じ形状を有する。従って歯合磁極片９０の説明と図 示だけで十分である。その隆起（立上り）エッジ１１６に、歯合磁極片は長さα の切欠部１１８を有し、この切欠部には長さβの歯合磁極片９０の部分が続いて 形成されている。後者の部分には切欠部はない。 切欠部１１８（ないしは歯合磁極片８８における１１８’）の特徴は、これが 回転方向Ｒで先細になっていること、すなわちテーパ状になっていることである 。このことは有利には、その上側縁部（Berandung）１２０ないし１２０’では 回転軸４３に対して斜めに経過し、下側縁部１２２ないし１２２’では回転軸４ ３に対して垂直に経過し、できるだけ下に延在するようにして為される。しかし 反対に縁部１２２ないし１２２’が斜めに延在し、縁部１２０が回転軸４３に対 して垂直に延在することもできる。しかしこの場合は、力Ｆが小さくなる。 斜めの縁部１２０ないし１２０’は実質的に歯合磁極片８２のエッジ１００に 対して、図２の展開図に基づき平行に延在している。 歯合磁極片８８，９０のこの構成によって、この歯合磁極片の部分１２６（こ の部分は図２に歯合磁極片９０に対して正確に示されている）が、図３および図 ４の磁極片と比較して、いわば１階層だけ上方にずれている。 付加的に本発明では有利には、上側歯合磁極片８２，８４の軸方向伸長部ｈ１ が下側歯合磁極片８８，９０の軸方向伸長部ｈ２より小さくなるようにする。す なわち、下側磁極片７６と、上側歯合磁極片８２，８４の下側端部８２’ないし ８４’との間の軸方向間隔ｓ１は、上側磁極片７４と、下側歯合磁極片８８，９ ０の上側端部との間の軸方向間隔ｓ２よりも大きい。（ｈ１＝ｈ２である実施例 も可能であるが、この場合力Ｆは小さくなる。） このようにして、図２の状態に位置するロータマグネット６２には力ｆ１が上 方に向かって作用し、この力によりロータ６２の磁気的中央面１０６はステータ ６４の磁気的対称面１３０と同一面にもたらされる。ステータ６４の磁気的対称 面１３０は間隔ｄだけその幾何学的中央面１０８より高い。これもまた、部分（ Abschnitt）１２６の「高さのずれ」（レベルオフセット）と、間隔ｓ１とｓ２ とが異なる結果である。 これに第２の作用が加わる。すでに述べたように、ロータマグネット６２はそ の軸方向漂遊磁界によりホールＩＣ３５を制御する。このホールＩＣは図２に同 じように簡略して示されている。これを制御するために、ホールＩＣ３５とロー タマグネット６２の上側端部との間には例えば０．３ｍｍの小さな軸方向空隙１ ３４しか存在しない。 これにより、有利にはステータ６４と同じ高さＨを 有するロータマグネット６２はステータ６４に対してこの軸方向空隙量１３４だ け下方へずらされる。すなわち０．３ｍｍだけ下方へずらされる。このことによ り付加的に上方へ作用する力ｆ２がロータマグネット６２に作用し、ロータマグ ネット６２の両方の軸方向端部でこのずれによって磁界が歪み、この歪みが力ｆ ２に作用する。このことはとりわけ、ここに軸方向に存在する、ロータマグネッ ト６２の磁束密度が実質的に矩形状に分布している場合に当てはまる。 力ｆ１とｆ２は加算され、磁気的に形成された力Ｆ＝ｆ１＋ｆ２となる。この 力Ｆは図１のロータ４２を確実に上方へ吸引し、シャフト４０の自由端部４４を 確実にその位置で支承面４６に対し保持する。 図５は、力ｆ２の形成を説明する。ロータマグネット６２と（概略的にのみ示 した）ステータ６４との間の磁界１４０は空隙１４２内に実質的に均質な経過を 有する。 しかしロータマグネット６２の上側エッジ１４４と下側エッジ１４６の領域で は、この磁界は図５に１４８と１５０で示したように歪んでいる（verzerrt）。 このことは、ロータ６２の長さ（高さ寸法）ＨＲが実質的にステータ６４の高さ ＨＳと一致するという前提の下で当てはまる。磁力線１４０がゴム糸のようなも のであると仮定すれば、この磁力線は両方のエッジ１４４と１４６でいわば伸ば され、従ってロータマグネ ット６２を上方に吸引しようとする。これによりロータ６２のこの箇所に力ｆ２ が形成される。 力ｆ１は、磁束密度がステータ６４の上側領域では、そこで増大されて存在す る歯合磁極片の鉄により下側領域よりもやや高められて（vermehrt）いることに よって形成される。このことは図５には示されていない。 図６は、断面図に最大空隙幅ｓ１を説明するための詳細を示している。図２参 照。実験により、上側歯合磁極片８２，８４は、図６に示すようにコイル６８を 覆うような長さを有するべきであることが示された。 ｈ１が図６に示すより短ければ、コイル６８が覆われず、そのため拡大した空 隙ｓ１によりコイル６８から漂遊磁界が発生し、ロータ６２への軸方向の揺動力 が形成される。このことにより付加的にモータノイズが発生する。 ステータ６４が対称構造である場合、このような軸方向力は両方の磁極片の歯 合磁極片が同じように大きく短縮されることとなっても発生しない。なぜならこ の場合、漂遊磁界が相殺されるからである。しかし図２，７または図９から１３ に示すように空隙ｓ１とｓ２が異なる非対称構造の場合には、モータノイズを回 避したいと望む限り、ｈ１は上側歯合磁極片８２，８４がコイル６８を覆うよう な大きさでなければならないという規則を維持しなければならない。 図７は、図２のステータ構造に対する変形実施例を示す。図７のステータは６ ４’により示されている。上側磁極片７４はその歯合磁極片８２および８４と共 に、図２から図４に基づいて詳細に説明した構造に相応する。 下側磁極片７６’はその歯合磁極片８８’、９０’に切欠部１１８”ないしは １１８'''を有し、これらは補強ウェブ１５６ないし１５６’を有する。この補 強ウェブは歯合磁極片８８’、９０’の機械的補強のために用いる。ここではこ の歯合磁極片が非常に小さく薄く、従って機械的負荷を受けると容易に変形し得 ることを考慮しなければならない。理想的にはこの補強ウェブ１５６，１５６’ は非磁性材料、例えば真鍮またはプラスチックから製造する。有利にはこの補強 ウェブは軸方向に対して角度を為して延在し、これにより障害となる磁気的に形 成される回転トルクを回避する。 従ってこの構造では下側歯合磁極片８８’、９０に閉じた開口部１５８，１５ ８’が形成され、この開口部は、図２および図７を比べて分かるように、磁気的 に切欠部１１８”ないしは１１８'''の一部である。 ウェブ１５６，１５６’は図７では回転軸４３に対して平行に延在する。しか し有利には回転軸に対して角度を為して延在することもできる。１つだけのウェ ブではなく、２つまたは３つのウェブを設けることも できる。この場合これらは比較的に薄く構成することができ、従って容易に磁気 的飽和に達する。このことはここでは有利である。空隙ｓ２’はここでは図２の 空隙ｓ２よりも大きく示されている。この空隙はできるだけ小さくすべきである 。空隙は場合によっては半径方向に延在することもできる。 図８は本発明のモータ２９を駆動するための回路を示し、このモータのロータ マグネット６２が概略的に 回されており、従って２つの巻線ないし相６８’と６８”を有する。これらは図 ８に示されている。ホールＩＣ３５の電流供給のためにホールＩＣの端子はプラ ス線路１６２と、抵抗１６４を介してマイナス線路１６６に接続されている。そ の出力端１６８はプルアップ抵抗１７０を介してプラス線路１６２と、抵抗１７ ２を介してｎｐｎ形ダーリントントランジスタ１７４のベースと、そして抵抗１ ７６を介してｎｐｎ形トランジスタ１７８のベースと接続されている。このｎｐ ｎ形トランジスタは位相反転トランジスタとして用いる。トランジスタ１７８の エミッタはマイナス線路１６６と接続されている。そのコレクタは抵抗１８０を 介してプラス線路と、そして抵抗１８２を介してｎｐｎ形トランジスタ１８４の ベースと接続されている。 トランジスタ１７４，１８４のエミッタは相互に、そして共通のエミッタ抵抗 １８５を介してマイナス線 路１６６と接続されている。トランジスタ１７４のコレクタは巻線相６８’を介 してプラス線路と接続されている。同じようにトランジスタ１８４のコレクタは 巻線相６８”を介してプラス線路１６２と接続されている。トランジスタ１７４ ，１８４のコレクタとベースとの間には、それぞれ１つのコンデンサ１８６ない し１８８（例えば３．３ｎＦ）が配置されている。これらコンデンサの機能は切 換過程を緩慢にし、これにより整流の際の高周波障害を回避することである。 ロータ４２がロータマグネット６２の軸方向漂遊磁界によって回転するとき、 ホールＩＣ３５の出力端１６８で信号はハイであり、トランジスタ１７４と１７ ８は導通する。これにより巻線相６８’は電流を受け取り、トランジスタ１８４ は阻止される。なぜならそのベースはトランジスタ１７８を介してマイナス線路 １６６と接続されるからである。 ロータマグネット６２の磁界により回転が反転すると、ホールＩＣ３５の出力 端１６８における信号はローになる。従ってトランジスタ１７４と１７８が阻止 される。今度は抵抗１８０を介してトランジスタ１８４がベース電流を受け取り 、このベース電流はトランジスタを導通させる。従ってこの場合、巻線相６８” が電流を受け取り、巻線相６８’は無電流状態になる。 ホールＩＣ３５の出力端１６８の電位は次のように して制御される。すなわち、このホールＩＣにロータマグネット６２のＮ極また はＳ極が対向することにより制御される。言い替えると、巻線相６８’、６８” の電流はロータ６２の回転位置によって制御される。 ダイオード１９２は、モータ２９が誤極性接続されたときに破壊されるのを阻 止する。コンデンサ１９４，１９６は、モータの静粛な回転を得るためにノイズ パルスをろ波するのに用いる。これらのコンデンサはまた、障害電圧がモータ２ ９から外に漏れるのを阻止する。 前記のモータ２９ではロータ６２が小さな軸方向長ＨＲを有することができ、 それにもかかわらず十分な軸方向力Ｆが形成されるから、前記のプロセッサファ ン２２（またはその他の機器）の構造高さを全体で格段に低減することができ、 しかも機能は信頼性が高い。 図９から図１３の変形実施例では、上側磁極片７４が、図３と図４に基づいて 詳細に説明したのと同じ形状を有する。 下側磁極片２０６は、図７の下側磁極片７６’と同じように構成されている。 これは図９と図１０によれば、内側カラー（リング）２１０を備えた扁平部分２ ０８と、対称形態の２つの歯合磁極片２１２，２１２’を有する。従って歯合磁 極片２１２についてだけ説明する。歯合磁極片２１２’の部材は歯合磁極片２１ ２の部材と同じ参照符号を有するが、アポストロフィが付してある。すなわち２ １２ではなく２１２’である。 角度領域α’に歯合磁極片２１２は回転方向Ｒに増大する鉄容積を有し、これ に続く回転角度領域β’には一定の鉄容積を有する。そのためにこの歯合磁極片 は隆起縁部（立上りエッジ）２１４に、ほぼ半円形の切欠部２１６を有する。し かしこの切欠部はこの歯合磁極片２１２の上側エッジ２１８までは伸長しておら ず、図示のようにその下方で終端している。 この切欠部２１６にはウェブ２２０が続いている。このウェブの機能は、歯合 磁極片２１２に所要の機械的強度を与えることである。ウェブ２２０にはほぼ円 形の切欠部２２２が続いており、この切欠部は歯合磁極片２１２の鉄容積がすで に説明したように回転角度領域α’では回転方向Ｒに全般的に増大するように構 成されている。または反対に言えば、切欠部２１６，２２２はこの回転角度領域 において減少する傾向を有する。 続く回転角度領域β’（図１０）では、歯合磁極片２１２は軸方向に完全に広 がっている。すなわち最大の鉄容積を有し、隆起（立上り）エッジ２２４に終端 している。 図１２と図１３のモータでは、機械的構造が図１と重要なすべての点で一致し ているから、一致する部材 に対しては図１と同じ参照符号を使用し、これらの部材については再度説明しな い。 ホール発生器３５はここでも半径方向で内側にずらして基板３４に配置されて いる。これによりホール発生器の中央はほぼ、ロータマグネット６２の半径方向 内側エッジ６２’上にある。このような構成においてホール発生器３５はより確 実にロータマグネット６７２の磁界によって制御されることが示されている。ホ ール発生器３５の制御は、半径方向に磁化された磁石６２の漂遊磁界によって行 われ、図示の位置で漂遊磁界はその最大磁束密度に達する。 図９から図１３の構成でも、磁力Ｆが発生し、この磁力はシャフト４０を（軸 受）支承面４６に対して押圧する。この力Ｆの形成については、図２，図５およ び図７に基づいてすでに詳細に説明したのでこれを参照されたい。図９から図１ ３の実施例で重要なことは、ウェブ２２０の形状がモータの磁気的要求（形成さ れたリラクタンストルクの最適形態）をこのウェブ、ひいては歯合磁極片２１２ ，２１２’の磁気的強度(Festigkeit)への要求に良好に結び付けることである。 図１０の角度α’とβ’は図２と図３の角度αおよびβに実質的に一致する。 もちろん本発明の枠内で、多数の変形および改良が可能である。

───────────────────────────────────────────────────── 【要約の続き】 力（Ｆ）が形成される。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 歯合極形モータ（２９）、例えば電子整流式歯合極形モータであって、 インナステータ（６４）と、アウタロータ（４２）とを有し、 前記インナステータは、歯合磁極片（８２，８４，８８，９０；８８’、９０ ’；２１２，２１２’）を備えた２つの軟磁性ステータ磁極片（７４，７６；７ ６’；２０６）を有し、 それら２つの軟磁性ステータ磁極片の各々は、対向するステータ磁極片の２つ の歯合磁極片間において、所属の空隙（８６，９２）に突出しており、 前記アウタロータにはロータマグネット（６２）が配属されており、 該ロータマグネットは、その軸方向伸長部を基準にして、回転方向（４３）に 対して横に伸長する磁気的中央面（１０６）を有し、かつ軸支承部（ないし軸方 向軸受部）（４４，４６）に配属されており インナステータ（６４）とロータマグネット（６２）との間で軸方向に作用す る磁力（Ｆ）によって、アウタロータ（４２）は前記軸支承部（４４，４６）の 方向に押し付けられ、 歯合磁極片（８２，８４，８８，９０；８８’、９０’；２１２，２１２’） を形成する鉄質量（ないし部材）が磁気的対称面（１３０；１３０’）を次のよ うに規定し、すなわち軸方向に任意にスライド可能なロータマグネットがその磁 気的中央面を以てインナステータ（６４）の磁気的対称面（１３０；１３０’） に対向するように規定し、 さらに歯合磁極片（８２，８４，８８，９０；８８’、９０’；２１２，２１ ２’）の非対称構造によって、前記インナステータ（６４；６４’）の磁気的対 称面（１３０；１３０’）が該インナステータの幾何学的中央面（１０８）に対 し相対的に、前記軸支承部（４４，４６）の方向に向かってずらされ、 アウタロータ（４２）に設けられたロータマグネット（６２）の磁気的中央面 （１０６）は、インナステータ（６４；６４’）の磁気的対称面（１３０；１３ ０’）に対し相対的に、軸支承部（４４，４６）から離れる（weg）方向で軸方 向にずらされている、 ことを特徴とする歯合極形モータ。 ２． 該歯合磁極片は少なくとも部分的に、かつ少なくとも部分領域において 、周方向に対して相対的に斜めに延在するエッジ（１００；１２０，１２０’； ２１６）を有し、これにより当該部分領域では歯合磁極片の磁気的有効作用幅（ ｈ１，ｈ２）がアウタロータ（４２）の回転方向（Ｒ）で増大する、請求項１記 載の歯合極形モータ。 ３． 該軸支承部（４４，４６）から離れるように突出した、一方のステータ 磁極片（７４）の歯合磁極 片（８２，８４）と、当該ステータ磁極片（７４）に向かって突出した、他方の ステータ磁極片（７６，７６’；２０６）の歯合磁極片（８８，９０；８８’， ９０’；２１２，２１２’）には、斜めに延在するエッジ（１００；１２０；１ ２０’；２１６）が、当該歯合磁極片（８２，８４，８８，９０；８８’，９０ ’；２１２，２１２’）の、軸支承部（４４，４６）とは反対側に一様に（glei chermaβen）設けられている、請求項２記載の歯合極形モータ。 ４． 該軸支承部（４４，４６）の方向に突出した歯合磁極片（８８，９０； ８８’，９０’；２１２，２１２’）の少なくとも一部には少なくとも一つの切 欠部（１１８，１１８’；１１８”，１１８'''；２１６，２１６’）が設けら れており、 該切欠部は、回転方向（Ｒ）で当該歯合磁極片の隆起側方エッジ（１１６；１ １６’；２１４，２１４’）から、回転方向（Ｒ）で減少する磁気的作用幅を以 て当該歯合磁極片に入り込むよう伸長している、請求項１から３までのいずれか １項記載の歯合極形モータ。 ５． 該切欠部（１１８”，１１８'''；２１６，２２２）は少なくとも１つ の補強ウェブ（１５６，１５６’；２２０，２２０’）により分割されている、 請求項４記載の歯合極形モータ（図７）。 ６． 該補強ウェブ（１５６，１５６’；２２０， ２２０’）は実質的に軸方向に、または軸方向に対して角度を為して延在する、 請求項５記載の歯合極形モータ。 ７． ロータ底部（５０）にはロータ（４２）の回転シャフト（４０）が固定 結合されており、 該回転シャフトは、ロータ（４２）に設けられたロータマグネット（６２）と インナステータ（６４）との間で作用する磁力（Ｆ）によって、モータ（２９） の軸方向支承箇所（４６）に対し当接保持される、請求項１から６までのいずれ か１項記載の歯合極形モータ。 ８． 該軸支承部（４４，４６）に近傍のステータ磁極片（７４）の歯合磁極 片（８２，８４）の軸方向長さ（ｈ１）は少なくとも部分的に、別のステータ磁 極片（７６；７６’；２０６）の歯合磁極片（８８，９０；８８’，９０’；２ １２，２１２’）の軸方向長さ（ｈ２）よりも小さい、請求項１から７までのい ずれか１項記載の歯合極形モータ。 ９． 歯合極形モータ（２９）、例えば電子整流式歯合極形モータであって、 アウタロータ（４２）と、ステータ（６４；６４’）と、軸支承部（ないし軸方 向軸受）（４４，４６）と、軸方向のずれ（１３４）とを有し、 前記アウタロータ（４２）は、カップ状ロータ部材（５２）の形状であり、 該カップ状ロータ部材の底部（５０）にはシャフト（４０）が固定されており 、かつ該カップ状ロータ部材にはロータマグネット（６２）が配置されており、 前記ステータ（６４；６４’）は、ロータ底部（５０）とは反対側に第１の軟 磁性ステータ磁極片（７４）を有し、 該第１の軟磁性ステータ磁極片には、ロータ底部（５０）に向かって突出した 第１の歯合磁極片（８２，８４）が設けられており、 前記ステータは、ロータ底部（５０）の側には第２の軟磁性ステータ磁極片（ ７６；７６’；２０６）を有し、 該第２の軟磁性ステータ磁極片には、ロータ底部（５０）から離れるように突 出した第２の歯合磁極片（８８，９０；８８’，９０’；２１２，２１２’）が 設けられており、 該第２の歯合磁極片は、第１の歯合磁極片よりも大きな軸方向長さ（ｈ２）を 有し、かつ第１の歯合磁極片（８２，８４）間の空隙（９２）に突出しており、 前記軸支承部によって、ロータ底部（５０）の反対側端部（４４）はシャフト （４０）に抗支され、 前記軸方向のずれ（１３４）分だけ、ロータマグネット（６２）はステータ（ ６４；６４’）に対して相対的に、前記軸支承部（４０，４４）から離れる方向 にずらされており、これにより前記軸支承部（４０， ４４）に加えられる磁力（Ｆ）が形成される、 ことを特徴とする歯合極形モータ。 １０． 第１のステータ磁極片（７４）は基板（３４）に配置されており、 該基板ではガルバノ磁気的センサ（３５）が、カップ状ロータ部材（５２）に 設けられたロータマグネット（６２）の端面領域に配置されている、請求項１か ら９までのいずれか１項記載の歯合極形モータ。 １１． ガルバノ磁気的センサ（３５）は基板（３４）の切欠部（３７）に配 置されている、請求項１０記載の歯合極形モータ。 １２． 該センサ（３５）はロータマグネット（６２）の端面に対して、モー タの回転軸に対する方向において半径方向にずらされている、請求項１０または １１記載の歯合極形モータ。 １３． ロータマグネット（６２）の、前記ガルバノ磁気的センサ（３５）に 向いた端面は、軸方向空隙（１３４）によってガルバノ磁気的センサ（３５）か ら分離されており、 前記軸方向空隙（１３４）は、ステータ（６４；６４’）とロータ（４２）と の間の軸方向のずれの少なくとも一部を形成する、請求項１０から１２までのい ずれか１項記載の歯合極形モータ。 １４． ロータマグネット（６２）の軸方向寸法（ＨＲ）は実質的に、ステー タ（６４；６４’）の軸方 向寸法（ＨＳ）と一致する、請求項９から１３までのいずれか１項記載の歯合極 形モータ。 １５． 該軸支承部は、シャフト（４０）の自由端部（４４）とステータ固定 部材（２８）との間のスライドベアリングとして構成されている、請求項９から １４までのいずれか１項記載の歯合極形モータ。 １６． 小型モータとして構成されている、請求項１から１５までのいずれか １項記載の歯合極形モータ。 １７． ファン（２２）を駆動するために使用する、請求項１から１６までの いずれか１項記載の歯合極形モータの使用。 １８． ファンはプロセッサファン（２２）である、請求項１７記載の歯合極 形モータの使用。