JP2002528024A - 永久磁石励磁される小型モータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 永久磁石励磁される小型モータ（１）が、回転軸線（１８）を中心として回転可能に支承された可動子（１２）と、該可動子（１２）を互いに向き合う区分で取り囲む少なくとも２つの永久磁石極（３０，３１）と、該永久磁石極（３０，３１）を接続する磁極ケーシング（２）とを有している。該磁極ケーシング（２）が、前記両永久磁石極（３０，３１）の間の領域に扁平部（１９，２０）を有しており、該扁平部（１９，２０）が凸面状に外方に向かって湾曲されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 背景技術 本発明は、請求項１の上位概念に記載の形式の永久磁石励磁される小型モータ
を起点としている。

【０００２】 請求項１の上位概念に記載の形式の永久磁石励磁される小型モータは、ドイツ
連邦共和国実用新案第８４２８４８７号明細書により公知である。この刊行物に
記載の永久磁石励磁される小型モータは例えば自動車のウインドリフタのための
駆動装置として働く。この小型モータは回転軸線を中心として回転可能に支承さ
れた回転子を有しており、この回転子は、整流子と、積層鉄芯から成る可動子と
を有している。さらに可動子を互いに向き合う区分で取り囲む２つの永久磁石極
が設けられている。これらの永久磁石極は可動子と永久磁石極とを環状に取り囲
む磁極ケーシングを介して互いに接続されており、これにより磁気的な帰路が磁
極ケーシングを介して案内されている。磁極ケーシングはプラスチックから成る
モータケーシング内に射出成形されている。永久磁石極の間の領域では、磁極ケ
ーシングと、磁極ケーシングを取り囲むプラスチックのモータケーシングとがそ
れぞれ扁平部を有しているので、磁極ケーシングとモータケーシングとはスペー
ス節約的に形成されていて、例えば車両ドアにおいて僅かな組み込み領域しか要
さない。

【０００３】 しかし公知の永久磁石励磁される小型モータにおける欠点は、扁平にされた磁
極ケーシングでは、完全に円形の構成形状のものと比較して騒音放出が高められ
ることにある。さらにモータ出力と小型モータによって生ぜしめられるトルクと
は、扁平にされた側方領域の間の可動子の交差磁界に基づき減少されている。

【０００４】 発明の効果 これに対して、請求項１に記載の特徴を有する本発明による永久磁石励磁され
る小型モータは、先行技術により公知の、完全に扁平な磁極ケーシングの扁平部
を有する永久磁石励磁される小型モータよりも騒音エミッションが著しく減じら
れるという利点を有している。磁極ケーシングの扁平部が本発明により少なくと
も部分的に凸面状に外方に向かって湾曲されているので、扁平部が設けられてい
るにもかかわらず磁極ケーシングが所定の円形部を有している。これにより一方
では磁極ケーシングの扁平部の領域における振動励起が減じられる。何故ならば
磁極ケーシングと可動子との間の間隔が比較的大きく調整されており、従って振
動を励起する力が減じられているからである。他方では、磁極ケーシングの構造
体伝搬音の放出も、円形部に起因するディフューザ効果に基づき減じられる。

【０００５】 同時に可動子と磁極ケーシングの扁平部との間の拡大された間隔に基づき、可
動子の交差磁界が減じられる。この交差磁界は両永久磁石極の間の結合線に対し
て垂直に延びており、両扁平部を可動子を介して互いに接続する。可動子の横方
向磁界の減少により、永久磁石励磁される小型モータのトルクは高められ、従っ
てモータ出力が増大する。

【０００６】 本発明により磁極ケーシングの扁平部は、凸面状に外方に向かって湾曲されて
いるにも関わらず、磁極ケーシングの必要な組み込みスペースは比較的少なくて
よい。即ちこの組み込みスペースは、扁平部を扁平に形成したものよりも僅かに
大きいだけで、完全に円形の磁極ケーシングの構成よりも著しく減じられている
。本発明による小型モータは従ってスペース節約的に例えば自動車に組み込むこ
とができる。

【０００７】 請求項２以下に、請求項１に記載された永久磁石励磁される小型モータの有利
な構成および改良形が記載されている。

【０００８】 扁平部は完全にまたは部分的にだけ凸面状に外部に向かって湾曲されていてよ
い。部分的にだけ湾曲されている場合には、永久磁石極に隣接する扁平な領域と
、これら扁平な領域の間に配置された凸面状に外方に向かって湾曲された領域と
を設けることができる。この場合、有利には湾曲された領域が、可動子の回転軸
線と一致する湾曲中心点を有しているので、湾曲領域が可動子を均一な間隔をお
いて取り囲んでいる。

【０００９】 凸面状の湾曲部を、扁平部と可動子との間の半径方向の間隔が、永久磁石極と
可動子との間の半径方向の間隔よりも著しく大きいように成形するならば、可動
子の横方向磁界は可動子の主磁界よりも著しく小さい。

【００１０】 次に図面につき本発明の実施の形態を詳しく説明する。

【００１１】 図１には、本発明による永久磁石励磁される小型モータの第１の実施例が部分
的に断面された長手方向図で示されている。符号１で示された永久磁石励磁され
る小型モータは特に自動車において、駆動モータとして多様に使用することがで
き、例えば自動車のウィンドウリフタのための駆動装置として使用することがで
きる。図１Ａには、この実施例では同時にモータケーシングとして働く磁極ケー
シング２が部分的に断面されて示されている。磁極ケーシング２は組み付け長孔
３によって例えば自動車に組み付け可能である。

【００１２】 磁極ケーシング２は、図１Ａには示されていない第１の磁極を取り囲む第１の
湾曲領域４と、同様に図１Ａには示されていない第２の永久磁石極を取り囲む第
２の湾曲領域５と、第１の湾曲領域４に続く第１の扁平領域６と、第２の湾曲領
域５に続く第２の扁平領域７と、これらの両扁平領域６，７の間に配置された外
方に向かって凸面状に湾曲する領域８とを有している。図１Ａの実施例を部分的
に断面した横方向図である図１Ｂからわかるように、外方に向かって江凸面状に
湾曲する第３の湾曲領域８に向かい合って、外方に向かって凸面状に湾曲する第
４の湾曲領域９が位置している。この第４の湾曲領域９は第３の扁平領域１０と
第４の扁平領域１１との間に位置している。第３の扁平領域１０は第１の扁平領
域６に向かい合って位置しており、第１の湾曲領域に続いている。一方、第４の
扁平領域は第２の扁平領域７に向かい合って位置しており第２の湾曲領域５に続
いている。磁極ケーシング２の上記の領域４〜１１は、この実施例ではまとめて
一体に形成された磁極ケーシング２の領域であって、この磁極ケーシング２は可
動子１２と、永久磁石極（図１Ａ、図１Ｂには示さない）とを取り囲んでいる。
永久磁石極は符号１３，１４で示された組み込み室に組み込まれている。内方に
向かって突入する部分１５，１６は、永久磁石極を軸方向で固定するために働く
。

【００１３】 可動子１２は軸受台１７を介して回転軸線１８を中心として回転可能に磁極ケ
ーシング２に支承されている。同時に軸受台１７は磁極ケーシング２のカバー状
の閉鎖部を形成している。磁極ケーシング２の、軸受台１７とは反対側の端部に
は、可動子のための別の支承部が設けられている。可動子１２は通常は積層鉄芯
から組み合わされて成っており、複数の可動子巻線を有している。これらの可動
子巻線は整流子（図示せず）を介して電気的な供給部に接続されている。

【００１４】 本発明によれば磁極ケーシング２は、組み込み室１３，１４に組み込まれた永
久磁石極の間の領域に２つの扁平部１９，２０を有している。この場合、これら
の扁平部は外方に向かって凸面状に湾曲されている。図１Ａ及び図１Ｂに示され
た実施例ではこれらの扁平部１９，２０は第３の湾曲領域８及び第４の湾曲領域
９の領域で部分的にしか外方に向かって凸面状に湾曲されておらず、扁平部１９
，２０のその他の領域６，７，１０，１１は扁平に形成されており、永久磁石極
の結合軸線２１に対して平行に延びている。

【００１５】 扁平部１９，２０は、磁極ケーシング２の完全に円形の構成よりも所要の組み
込み室を減じており、これにより永久磁石励磁される小型モータ１のスペース節
約的な構成に貢献している。組み込み室は、扁平部１９，２０が完全に扁平に形
成されている従来の技術の構成よりもさらに減じられている。何故ならば扁平な
領域６，７，１０，１１をより内側に位置するように配置することができるから
である。しかしながら重要であるのは騒音放出が減じられることにある。何故な
らば、磁極ケーシング２から放出される構造体伝搬音が、湾曲領域８，９による
円形部に基づき、ひいてはこれに関連するディフューザ効果に基づき著しく減じ
られるからである。さらに扁平部１９，２０の領域で磁極ケーシング２と可動子
１２との間の間隔が増大されたことによりトルクが高められ、従って本発明によ
る永久磁石励磁される小型モータ１のモータ出力が高められる。これについては
さらに詳しく説明する。

【００１６】 図１Ａ及び図１Ｂに示された実施例では、第１の湾曲領域４と第２の湾曲領域
５の曲率中心点と、本発明による第３の湾曲領域８と第４の湾曲領域９の曲率中
心点とが可動子１２の回転軸線１８に一致する。湾曲領域８，９は従って可動子
１２の半径に適合する。

【００１７】 図２Ａには本発明による永久磁石励磁される小型モータ１の第２の実施例が部
分的に断面された長手方向図で示されており、図２Ｂには図２Ａに示した第２実
施例が部分的に断面された横方向図で示されている。既に記載したエレメントは
同じ符号を付しているので繰り返し説明はしない。

【００１８】 図２Ａ及び図２Ｂに示した第２実施例と図１Ａ及び図１Ｂに示した第１実施例
との相違点は、扁平部１９，２０が、湾曲領域８，９でのみ部分的に外方に向か
って凸面状に湾曲されているのではなく、扁平部１９，２０全体が外方に向かっ
て湾曲されていることにある。この場合、第２の実施例で外方に向かって凸面状
に湾曲する扁平部１９，２０の曲率半径は、第１の実施例の湾曲領域８，９の曲
率半径と比して著しく大きい。

【００１９】 本発明をより明確に理解するために、図３では永久磁石励磁される小型モータ
１の部分的に断面された横方向図が、図２Ａ及び図２Ｂに示された実施例に相応
して再度、拡大されより詳しく示されている。この場合も既に記載した部材には
同じ符号を付与し再び説明はしない。

【００２０】 図３には組み込み室１３，１４に組み込まれた永久磁石極３０，３１が図示さ
れている。さらに可動子１２がより詳しく示されている。この場合、可動子１２
がほぼ半径方向に延びる複数のウエブ３２を有していることがわかる。これらの
ウエブ３２には可動子巻線（図３には示さない）が巻き付けられる。

【００２１】 比較するために図３には破線３３で、従来の技術により扁平に形成された扁平
部１９，２０の内縁部の延びが示されている。扁平部１９，２０が従来の技術の
もののように扁平に形成されているならば、扁平部１９，２０の内縁部と可動子
１２との間に間隔ａが形成される。これに対して扁平部１９，２０が本発明のも
ののように扁平ではなく凸面状に外方に湾曲するように形成されているならば、
扁平部１９，２０の内縁部と可動子１２との間には著しく拡大された間隔ｂが形
成される。

【００２２】 結合軸線２１に対して垂直に、即ち可動子の主磁界の長手方向延在平面に対し
て垂直に延びる可動子の交差磁界は主として、磁極ケーシング２の扁平部１９，
２０と可動子１２との間の間隔に依存している。従ってこの間隔を拡大すること
により可動子の交差磁界は減じられる。これにより本発明による永久磁石励磁さ
れる小型モータ１のトルクは、即ちモータの出力は高められる。従って既に記載
したような著しく減じられる騒音放出の他に、本発明による構成のさらなる利点
としてトルクひいてはモータ出力の増大が得られる。

【００２３】 騒音の減少は一方では、モータケーシング２の扁平部１９，２０の振動励起が
、可動子１２からの間隔ｂが拡大されたことに基づき減じられることにより得ら
れる。他方では磁極ケーシング２の構造体伝搬音の放出も、扁平部１９，２０の
外方湾曲に基づき、ひいては磁極ケーシング２の円形部に基づき、騒音放出を減
じるディフューザ効果が生じることにより減じられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１Ａは本発明による永久磁石励磁される小型モータの第１実施例を示す部分
的に断面された長手方図であって、図１Ｂは、図１Ａに示した永久磁石励磁され
る小型モータの部分的に断面された横方向図である。

【図２】 図２Ａは本発明による永久磁石励磁される小型モータの第２実施例を示す部分
的に断面された長手方図であって、図２Ｂは、図２Ａに示した永久磁石励磁され
る小型モータの部分的に断面された横方向図である。

【図３】 図２Ａ及び図２Ｂに示した小型モータを拡大して詳しく示した、部分的に断面
された横方向図である。

【符号の説明】

１ 小型モータ、 ２ 磁極ケーシング、 ３ 組み付け長孔、 ４ 第１の
湾曲領域、 ５ 第２の湾曲領域、 ６，７ 扁平領域、 ８，９ 外方湾曲領
域、 １０ 第３の扁平領域、 １１ 第４の扁平領域、 １２ 可動子、 １
３，１４ 組み込み室、 １５，１６ 突入する部分、 １７ 軸受台、 １８
回転軸線、 １９，２０ 扁平部、 ２１ 結合軸線、 ３０，３１ 永久磁
石極、 ３２ ウエブ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 永久磁石励磁される小型モータ（１）であって、回転軸線（
   １８）を中心として回転可能に支承された可動子（１２）と、該可動子（１２）
   を互いに向き合う区分で取り囲む少なくとも２つの永久磁石極（３０，３１）と
   、該永久磁石極（３０，３１）を接続する磁極ケーシング（２）とを有しており
   、該磁極ケーシング（２）が、前記両永久磁石極（３０，３１）の間の領域に扁
   平部（１９，２０）を有している形式のものにおいて、 磁極ケーシング（２）の扁平部（１９，２０）が少なくとも部分的に凸面状に
   外方に向かって湾曲されていることを特徴とする永久磁石励磁される小型モータ
   。
2. 【請求項２】 磁極ケーシング（２）の扁平部（１９，２０）が完全に凸面
   状に外方に向かって湾曲されている、請求項１記載の永久磁石励磁される小型モ
   ータ。
3. 【請求項３】 磁極ケーシング（２）の扁平部（１９，２０）が、それぞれ
   永久磁石極（３０，３１）に隣接する扁平の領域（６，７；１０，１１）と、こ
   れら扁平の領域（６，７；１０，１１）の間にそれぞれ配置された凸面状に外方
   に向かって湾曲する領域（８，９）とを有している、請求項１記載の永久磁石励
   磁される小型モータ。
4. 【請求項４】 外方に向かって湾曲された領域（８，９）がそれぞれ、可動
   子（１２）の回転軸線（１８）にほぼ一致する曲率中心点を有している、請求項
   ３記載の永久磁石励磁される小型モータ。
5. 【請求項５】 扁平部（１９，２０）の湾曲領域と可動子（１２）との間の
   半径方向間隔（ｂ）が、永久磁石極（３０，３１）と可動子（１２）との間の半
   径方向間隔（ｃ）よりも大きい、請求項１から４までのいずれか１項記載の永久
   磁石励磁される小型モータ。
6. 【請求項６】 磁極ケーシング（２）が、可動子（１２）と永久磁石極（３
   ０，３１）とを環状に、一体に取り囲んでいる、請求項１から５までのいずれか
   １項記載の永久磁石励磁される小型モータ。
7. 【請求項７】 扁平部（１９，２０）の湾曲領域に沿った接線平面（２２）
   と、可動子（１２）との間の半径方向の間隔（ｂ）が、扁平部（１９，２０）の
   両端部を通る平面（３３）と可動子（１２）との間の半径方向の間隔（ａ）より
   も大きい、請求項１から６までのいずれか１項記載の永久磁石励磁される小型モ
   ータ。