JP4142443B2 - モータ用の界磁組立体およびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は電動機用の界磁組立体に関する。

電動機用の界磁組立体の構成上、界磁組立体のシリンダ上に磁石が保持されていなければならない。例えば、ブラシ式のモータでは、一般的に磁石がステータハウジング上にまたはステータハウジング内の別個の磁束リング（フラックスリング）上に保持されなければならない。通常、これら磁石は金属製の磁束リングまたはステータハウジングに接着される。このことは、一般的に、各磁石を磁束リングまたはステータハウジングに接着することを含むものである。

使用中に磁石が動いてしまうことのないように磁石を金属表面に接着するために、様々な種類の接着剤が使用されている。接着剤の幾つかは満足いくものであり、接着剤の幾つかは他の接着剤よりも良好に作用する。しかし、接着剤が劣化すると、電動機を用いた装置（例えばモータを用いた電動工具等）が落下せしめられると、突然の衝撃により磁石とハウジングまたは磁束リングとの間の接着が破壊されてしまい、磁石がモータ内で移動することができるようになってしまうことがある。また、磁石自体が破壊されてしまうこともある。このような事態が発生すると、モータは機能しなくなってしまう。

より最近では、成型磁石の出現により、磁束リングまたはステータハウジング内に固定部材（アンカー）を提供し、磁束リングまたはステータハウジング上および固定部材周りに磁性材料を射出成型し、成型磁石を磁束リングまたはステータハウジング上に保持することが可能となった。このような固定システムは、２０００年１月２７日に出願された「磁束リングまたはモータハウジング上に射出成型される磁石用の固定システム」というタイトルの米国特許出願第０９／４９２０５９号、および２００１年１月１７日に出願された「磁束リングまたはモータハウジング上に射出成型される磁石用の固定システム」というタイトルの米国特許出願第０９／７６４００４号に開示されている。

上述した二つの特許出願に記載された固定システムの欠点は、これらが射出成型された磁性材料を用いることを必要としていることにあり、この磁性材料は一般的に単位磁束当たりの磁性材料が最も高価である。

携帯用バッテリによって作動せしめられる電動工具用の小さいＤＣモータに通常使用される硬質磁気材料には異なる三つのタイプがある。すなわち、フェライトと、接着されたネオジウム−鉄−ボロンと、焼結されたネオジウム−鉄−ボロンとである（以下、ネオジウム−鉄−ボロンを「Ｎｅｏ」と称す）。後者二つの材料は、高い磁気エネルギを有する硬質磁気材料である（「硬質磁気材料」は永久磁石化できる材料であり、一方、「軟磁性材料」は磁束を有するが永久磁石化できない材料である）。接着Ｎｅｏ磁性材料は、射出成型または圧縮成型可能である。例えばＭＱ（登録商標）という商品表示でMagnequench社（6435 Scatterfield Road, Anderson, IN 46013-9606）から入手可能な圧縮成型された磁石には、全磁束を大きくした様々な種類、すなわちＭＱ１、ＭＱ２およびＭＱ３（登録商標）があり、これらは主にこれらが受けた処理の量およびこれらがプレスされた温度や圧力によって異なる。

磁石のコストパフォーマンスは単位費用（ドル）当たりの磁束（ガウス）によって計測される。一般に、上述した磁性材料の１ドル当たりの磁束は、最も高価なものから最も廉価なものまで以下の順序になっている。すなわち、射出成型された接着式Ｎｅｏ、ＭＱ１Ｎｅｏ、ＭＱ２Ｎｅｏ、ＭＱ３Ｎｅｏ、焼結Ｎｅｏ、フェライトの順である。ＭＱ３Ｎｅｏおよび焼結Ｎｅｏの１ドル当たりの磁束は、フェライトのものに非常に近い。

本発明によれば、電気機器の界磁組立体用のシリンダ／磁石組立体は、軟磁性材料から成るシリンダ表面上の固定部材間に磁石を位置決めし、磁石および固定部材周りにプラスチックを成型して磁石をシリンダに繋止することによって形成される。本発明の形態によれば、プラスチックは、磁石を備えたシリンダを射出成型金型内に位置決めし、磁石および固定部材周りにプラスチックを射出成型することによって磁石および固定部材周りに成型される。磁石は硬質磁気材料で形成される。そして、成型処理が完了した後に磁石が完全に磁化される。本発明の形態によれば、電気機器はブラシ式モータであり、シリンダは磁束リングまたはステータハウジングである。本発明の別の形態によれば、電気機器はブラシレスモータであり、シリンダはロータのリングである。本発明の別の形態によれば、電気機器はオルタネータまたはジェネレータであり、シリンダはロータのリングである。

本発明の別の形態によれば、シリンダ／磁石組立体は予め形成された磁石周りにプラスチックを射出成型することによって環状の磁石組立体を形成し、環状の磁石組立体を磁束リングまたはステータハウジング内に組立てることで組立てられる。

本発明の別の形態によれば、固定部材は径方向内側へ延び、その高さは隣り合った固定部材の内端部間の直線距離が磁石の内面の良縁部間の直線距離よりも短くなるように磁石の高さよりも高い。したがって、隣り合った固定部材はこれら固定部材間の磁石がプラスチックの成型中に径方向内側に移動してしまうのを防止する。

本発明の別の形態によれば、磁束を拡散させるために、磁束スプレッダが、磁石、好ましくはＭＱ磁石のような磁気エネルギ密度が高い磁石の内面に取付けられる。磁束スプレッダは磁石および固定部材周りに成型されるときにこれら磁石および固定部材周りにプラスチックを成型することによって繋止される。

本発明の別の形態によれば、磁石に近接した各固定部材は、固定部材が近接する磁石の対面する端部に近接する第一基部と第二基部とを有する。固定部材は、シリンダの内面から離間され且つ第一基部と第二基部との間で延びるほぼ矩形の部材を有する。固定部材は磁束スプレッダとして適切に寸法決めされる。本発明の形態によれば、各固定部材は、シリンダが巻き作られる打抜き済みブランクを巻くのを容易にするために、少なくとも一つの長さ方向のスプリットを有する。本発明の形態によれば、固定部材の基部がシリンダの内面と交わる位置に孔が設けられ、この孔は磁気チョークとして作用すると共に打抜き済みブランクからシリンダを巻くのを容易にする。

本発明の別の形態によれば、磁石は段状の縁部を有し、磁石の側部に隣接する固定部材は内側に延びるフィンガを有する。フィンガは隣接する磁石の段状縁部を受容する末端部を有する。磁石の内面にはプラスチックの層が成型されないようにプラスチックが成型され、これにより磁石の内面とモータのアーマチュアのロータとの間の空気ギャップが小さくされる。

本発明の別の形態によれば、プラスチックは、磁石の対向する周端の平坦部上であって磁石の内径と外径との間に湯口を位置させることによって成型される。

本発明の別の形態によれば、モータのステータ用のシリンダ／磁石組立体は、シリンダ（例えば磁束リングまたはステータハウジング）内に段付き縁部を有する磁石を挿入し、シリンダ／磁石組立体を射出成型金型内に位置決めし、磁石およびその段付き縁部周りにプラスチックを射出成型してシリンダ内の所定位置に磁石を繋止することによって形成される。本発明の形態によれば、磁石の内面とアーマチュアロータとの間のエアギャップを小さくするために、プラスチックは磁石の内面上に配置されないように成型される。

本発明の別の形態によれば、モータのステータ用のシリンダ／磁石組立体は外側に向かって開いた磁石受容ポケットを有する組立リング内に磁石を挿入することによって形成される。磁石を備える組立リングは、組立リング周りに成型されたシリンダに挿入され、シリンダに組立リングおよび磁石を繋止するようにプラスチックが組立リングおよび磁石周りに成型される。組立リングはプラスチックの成型中に磁石を所定位置に保持する。

本発明の別の形態によれば、モータのステータ用のシリンダ／磁石組立体は、磁石を第一組立リング内に挿入することによって形成される。磁石を備えた第一組立リングはシリンダの一方の端部に挿入される。第二組立リングはシリンダの別の端部に位置決めされ、第一組立リングと係合する。組立リングおよび磁石周りにプラスチックが成型され、組立リングおよび磁石がシリンダに繋止される。組立リングはプラスチックの成型中にシリンダ内の所定位置に磁石を保持する。

本発明の別の形態によれば、モータのステータ用のシリンダ／磁石組立体は、シリンダの内面の磁石ポケット内に磁石を挿入することによって形成される。磁石周りにプラスチックが形成され、磁石がシリンダに繋止される。

本発明の別の形態によれば、モータの一方または両方の端部キャップにある案内機構と係合する案内機構が、プラスチックの成型中にプラスチック成型品の一方または両方の端壁に成型される。

本発明の別の形態によれば、モータのステータ用のシリンダ・磁石組立体はシリンダを有する。組立体は少なくとも一対のＮ極およびＳ極を有する。Ｎ極およびＳ極はそれぞれ分布角度を有する。Ｎ極の分布角度に亘ってシリンダの内面上に少なくとも一つの磁石が繋止され、Ｓ極の分布角度に亘ってシリンダの内面上に少なくとも一つの磁石が繋止される。Ｎ極の分布角度とＳ極の分布角度とは均一でない。

本発明の別の形態によれば、シリンダ・磁石組立体は少なくとも一つのＮ極およびＳ極を有する。Ｎ極およびＳ極のそれぞれは、シリンダの内面に繋止される複数の磁石を有する。Ｎ極用の磁石の数はＳ極用の磁石の数と異なる。

本発明の別の形態によれば、モータは上述した本発明の形態の一つまたはそれ以上からなるステータを有する。

本発明の別の形態によれば、動力工具は、本発明の一つまたはそれ以上の上述した形態にかかるモータを備えたハウジングを有する。

本発明の別の形態によれば、より効果的な磁束の分布を行うため、幾つかの小さい磁石、好ましくはＭＱ磁石のような磁気エネルギ密度の高い磁石が用いられる。

本発明の別の形態によれば、磁束密度を拡散するために、磁石、好ましくはＭＱ磁石のような磁気エネルギ密度の高い磁石の内面に軟鉄製磁束スプレッダが取付けられ、シリンダの両側に位置決めされた対向する繋止リングによって保持される。

本発明の適応される領域は、後述する発明を実施する最良の形態から明らかとなる。なお、発明を実施する最良の形態および特定の例は、本発明の好適な実施形態を示しているが、例示のみを目的とするものであり、本発明の範囲を限定するものではない。

本発明は、発明を実施するための最良の形態および図面からより完全に理解されるでああろう。

以下の好適な実施形態の説明は、単なる例示であり、発明、応用例、使用を限定するものではない。

図１には、本発明の動力工具が図示されており、参照番号１０で示されている。動力工具１０はドリルとして図示されているが、本発明のモータを備えていれば如何なるタイプの動力工具として使用されてもよい。動力工具１０はモータ１４を包囲するハウジング１２を備える。動力源１８と共に起動部材１６がモータ１４に接続されている。動力源１８は電源コード（交流）であるか、または動力工具はバッテリ（直流：図示せず）を有してもよい。モータ１４は、変速機２２とドリルに工具（図示せず）を保持するためのチャック２を備える出力部２０に連結される。

モータ１４は、ハウジング３２と、可撓リング３４と、磁石３６、３８とを備えるステータ組立体３０を有する。アーマチュア４０は、シャフト４２と、薄板４６および巻き線４８を備えたロータ４４と、シャフト４２に連結された整流子５０とを有する。さらに、モータは端部プレート５２および５４を有する。端部プレート５２は、ピニオン６０に連結されたシャフト５８の端部を支持するベアリングを有する。ピニオン６０は動力工具の出力部の一部である。ブラシ６２および６４は整流子と協動する。ベアリング７０は、シャフト４２の回転のバランスをとるための端部キャップに連結される。

電気機器は電気モータ、オルタネータまたはジェネレータである。電気機器用の界磁組立体は、磁場を作り出す電気機器の一部である。ブラシ式の電気機器では、フィールドは通常ステータである。ブラシレス式の電気機器では、フィールドは通常ロータである。

図２〜４では、本発明における電気機器の界磁組立体用のシリンダ／磁石組立体、例えばステータ組立体１００について説明している。ステータ組立体１００はモータ１４において図１のステータ組立体３０の代わりに用いられる。ステータ組立体１００は、軟磁性材料、例えば冷延鋼材から形成されるシリンダ、例えばステータハウジング１０２を具備する。ステータハウジング１０２はその内部に形成された固定部材（アンカー）１０８を有し、固定部材は例えば内側へ向かって延びる。ステータハウジング１０２の内面に磁石１０４が配置され、プラスチック成型品１０６、例えばリングが磁石１０４をステータハウジング１０２に繋止する。ステータ組立体１００は、ステータハウジング１０２の内面１０５に磁石１０４を配置した状態でステータハウジング１０２を射出成型機（図示せず）の金型内に位置決めし、磁石１０４および固定部材１０８の周りにプラスチック成型品１０６を形成するように金型内にプラスチックを射出成型する。このとき、Ｎ極１０９とＳ極１１１との間の凹状領域１０７内にプラスチックが成型されてもよいし、されなくてもよい。磁石１０４はプラスチック成型品１０６の部分１１０とステータハウジング１０２の内面１０５との間に挟持される。ここで、プラスチック成型品１０６の部分１１０は、モータ１４のような交流モータが作動しているときにこれらに加えられる応力および動力工具１０が落ちたときにかかる応力に耐えられる程度に十分薄い。プラスチック成型品１０６を射出成型するのに用いられるプラスチックは、高温ナイロンまたはＰＰＳのような高温プラスチックであるのが好ましい。本プラスチックは、例えば、強磁性体でないナイロン６６である。

固定部材１０８は、後の成型のため、ステータハウジング１０２内の所定位置に磁石１０４を位置決めするのに用いられる。磁石１０４は、例えば、ステータハウジング１０２の内面１０５上に配置されたときに磁化されないか、またはステータハウジング１０２の内面１０５上の所定位置に磁石１０４自体を保持するように僅かに磁化される。磁石１０４は、成型処理の完了後の操作で完全に磁化される。しかし、磁石１０４はステータハウジング１０２の内面１０５上に位置決めされる前に磁化されていてもよい。

図５を参照すると、図２〜４に示した本発明の特徴の変更例が示されている。同様な要素には同様な参照番号が付されている。磁石１０４は段状の縁部１１２を有する。プラスチックは、プラスチック成型品１０５を形成するために磁石１０４および磁石１０４の段状縁部１１２周りに射出成型され、プラスチックは、磁石１０４の段状の縁部１１２と協動してステータハウジング１０２の内面１０５に対して所定位置に磁石１０４を保持するようにフィンガ状構造体１１４を磁石１０４の各側部に形成する。ここで、プラスチック成型品１０６とステータハウジング１０２の内面１０５との間に磁石１０４を挟持する必要はなく、よって如何なるプラスチック１１６をも磁石１０４の内面１１８上に配置する必要もない。これにより、磁石１０４の内面１１８とロータ４４との間に、図２〜４に示した本発明の形態における場合よりも小さなエアギャップが必要とされる。このため、図２〜４に示した発明の形態においては、使用される磁石１０４は図５に示した形態において使用される磁石１０４よりも大きな磁束を有することが必要とされる。

次いで図６においては、本発明の形態に関してシリンダ／磁石組立体、例えば磁束リング／磁石組立体２００の弧状断面図が示されている。磁束リング／磁石組立体２００は、内面２０６から延びる一対の対面する磁石保持フィンガ２０４を有する環状磁束リング２０２を有する。磁束リング２０２は、例えば冷延鋼材のような軟磁性材料で形成された拡張可能な磁束リングである。複数の磁石２０８は磁束リング２０２の内面周りに配置され、このような磁石２０８の一つは図６に示されたように対面する磁石保持フィンガ２０４間に保持される。一対の対面する磁石保持フィンガ２０４に保持された磁石２０８を備えた磁束リング２０２は、射出成型機の金型内に挿入され、プラスチック成型品２１２を形成するように磁石２０８およびフィンガ２０４周りにプラスチックが射出成型される。フィンガ２０４および磁石２０８の側部と協動するプラスチック成型品２１２は、磁束リング２０２の内面２０６に対して所定位置に磁石２０８を繋止する。図６は磁石２０８の内面２１０上にプラスチックが配置されている様子を示しているが、磁石２０８をプラスチック成型品２１２と磁束リング２０２の内面２０６との間に挟持させる必要はない。すなわち、磁石２０８の内面２１０上にプラスチックの層を配置する必要はない。したがって、図２〜図４に示した本発明の形態における場合よりも磁石２０８の内面２１０とロータ４４（図１）との間で使用されるエアギャップを小さくすることができる。さらに、磁石２０８は、例えば、磁束リング２０２の内面２０６上に配置された場合に磁化されないか、または僅かに磁化される。

次に図７では、本発明の別の形態で作られているプラスチックリング／磁石組立体３００が示されている。プラスチックリング／磁石組立体３００は、外面３０６周りに配置された磁石３０４を備えた環状プラスチックリング３０２を有する。このため、プラスチックリング３０２は、外面３０６上の突出部分３１０間に画成された（スロットのような）磁石受容部分３０８を有し、その中に磁石３０４が受容される。図７の形態によれば、例えば射出成型によって環状プラスチックリング３０２が予め形成され、磁石３０４が磁石受容部分３０８内に挿入される。ここで、磁石３０４および突出部分３１０は、磁石３０４を所定位置に保持するように相補的な傾斜した縁部を有する。そして、プラスチックリング／磁石組立体３００は、ステータハウジング１０２（図２）のようなステータハウジング内に組み込まれる。図７の他の形態としては、プラスチックリング３０２は予め形成されず、磁石３０４が挿入される。むしろ、プラスチックリング／磁石組立体３００は磁石３０４周りにプラスチックを射出成型することによって形成される。プラスチックリング／磁石組立体３００は、接着剤によりまたは機械的固定によりステータハウジング１０２のようなステータハウジング内に繋止される。機械的固定は、例えば、ステータハウジング１０２内に、図９を参照して後述するバネ状突出部４０１と同様なバネ状突出部のような、内側に延びる突出部を設けることによって行われる。磁石を僅かに磁化する必要はなく、磁石３０４は成型処置に次いで完全に磁化される。

磁石（磁石１０４、２０８および３０４）は、予め形成された磁石であり、ＭＱ２、ＭＱ３または焼結されたＮｅｏのような、エネルギ密度が高く磁性の強い磁石であるのが好ましい。本発明の様々な形態により提供される利点は、これら磁石の形成後にこれら磁石が誤差を最適化するために更なる処理を必要としないことにある。一般に、ＭＱ３または焼結Ｎｅｏ磁石は、これらを形成するための焼結処理は精密な形状にならないため、これらが形成された後に最終的な大きさに加工しなければならない。接着剤を用いて磁石を磁束リングやステータハウジングの内面に接着するとき、接着剤による最適な接着を得られるように、磁石の外面を磁束リングまたはステータハウジングの内面と精密に適合させる必要がある。本発明の様々な形態は、プラスチック成型品によって磁石を所定位置に保持することで、磁石を精密に形成する必要性を除去する。プラスチックが磁石の周りに射出成型される本発明の形態によれば、磁石の形成における変化は磁石の周りに流れるプラスチックによってプラスチックの射出成型で対処せしめられる。

本発明の形態は、磁束をより効果的に分布させ、これにより、より小さい磁石を使用することができるようにし、ステータハウジングまたは磁束リング内への磁石の位置決めに関して広い柔軟性を提供する。図２〜４に示したような図示した本発明の形態によれば、八つの磁石１０４が例示的に使用されており、これら磁石はＭＱ２、ＭＱ３、または焼結ＭＥＯ磁石のような磁力のエネルギ密度の高い磁石である。これに関して、八つの磁石１０４は、スタータ組立体で一般に使用されている二つまたは四つの磁石より小さい磁石である。磁力のエネルギ密度の高い磁石を用いたときより小さい磁石を用いることによって、磁束はより効果的に分布せしめられる。さらに、極毎に一つの極の全長に亘って延びる一つの磁石よりも離間された二つの磁石を用いることで、安いコストで同じ磁束が得られる。これに関連して、極毎に二つの磁石を用いる等、八つ以外の磁石を用いることもできることが理解されよう。

次いで図８〜１１では、シリンダ／磁石組立体、例えばＭＱタイプの磁石のような磁気エネルギ密度の高い磁石と共に構成された、ステータ組立体または永久磁石モータ界磁組立体４００が示されている。永久磁石モータ界磁組立体４００は環状の磁石戻りリング４０２のようなシリンダを有し、磁石戻りリング４０２の内面４０３周りに磁力エネルギ密度の高い磁石４０４が配置される。磁石戻りリング４０２は、磁束リングまたはステータハウジングであり、冷延鋼材のような軟磁性材料で形成される。一つの実施形態によれば、例えばＭＱ磁石、好ましくはＭＱ３磁石である四つの磁石４０４が使用されており、二つの磁石４０４が磁石戻りリング４０２の上側（図８の向きにおいて）シリンダ半体４０７の内面４０３上に配置され、二つの磁石４０４が磁石戻りリング４０２の下側シリンダ半体４０９の内面４０３上に配置される。

磁石戻しリング４０２の上側半体４０７における二つの磁石４０４の内面４０５に対して弧状の磁束スプレッダまたは極部材４０６が繋止され、磁石戻しリング４０２の下側半体４０９における二つの磁石４０４の内面４０５に対して金属製の別の磁束スプレッダまたは極部材４０６が繋止される。一つの実施形態によれば、磁石４０４および極部材４０６は以下で詳述するように二つの対面する繋止リング５００（図１２および図１３）によって磁石戻しリング４０２内に繋止される。また、別の実施形態によれば、磁石４０４および極部材４０６は、磁石戻りリング４０２上の所定位置に磁石４０４および極部材４０６を繋止するように磁石４０４および極部材４０６周りにプラスチックを射出成型することによって、磁石戻しリング４０２上に繋止される。

極部材４０６は、極部材４０６が貼り付けられる二つの磁石４０４を覆うような形状とされ、その側部から外側に向かって延びる二つのフランジ４０８を有する。極部材４０６は、例えば冷延鋼材または軟鉄のような軟磁性材料で形成され、極部材４０６が貼り付けられた磁石４０４によって提供される磁束を拡散させる。

図１２および図１３を参照すると、繋止リング５００は環状基部５０２と環状基部５０２から延びるフランジ５０４、５０６、５０８、５１０、５１２、５１４、５１６および５１８を有する。二つの繋止リング５００は、磁石４０４および極部材４０６のフランジの側部が二つの繋止リング５００の近接したフランジ間に保持されるように、磁石戻しリング４０２の両端から磁石戻しリング４０２内へ挿入される。繋止リング５００は、接着剤または物理的固定等によって磁石戻しリング４０２内に繋止される。物理的固定とは、例えば、磁石戻しリング４０２に内側に向かって延びる突出部（例えば、バネ突出部４０１（図９））を設け、これに繋止リング５００を保持させることによって行われる。繋止リング５００は、例えば成型プラスチックリングである。

磁石繋止リング４０２および繋止リング５００を１２時の位置または北向き位置（図８および図１２における向き）から時計回りに見ていくと、北東に配置された磁石４０４が繋止リング５００のフィンガ５０４とフィンガ５０６との間に保持される。磁石戻しリング４０２の上側半体４０７内にある極部材４０６のほぼ東向きのフランジ４０８が、繋止リング５００のフィンガ５０６、５０８間に保持される。磁石戻しリング４０２の下側半体４０９内にある極部材４０６のほぼ東向きのフランジ４０８が、繋止リング５００のフィンガ５０８、５１０間に保持される。北東に配置された磁石４０４が繋止リング５００のフィンガ５１０、５１２間に保持され、次いで北西に配置された磁石４０４が繋止リング５００のフィンガ５１２、５１４間に保持される。磁石戻しリング４０２の下側半体４０９内にある極部材４０６のほぼ西向きのフランジ４０８が、繋止リング５００のフィンガ５１４と５１６との間に保持される。磁石戻しリング４０２の上側半体４０７内にある極部材４０６のほぼ西向きのフランジ４０８がフィンガ５１６、５１８間に保持され、北西に位置する磁石４０４が繋止リング５００のフィンガ５１８と５０４との間に保持される。

次いで図１４〜１８には、図４および図６の実施形態の変更例を示す。シリンダ／磁石組立体、例えば磁束リング／磁石組立体６００（図８）は拡張可能な磁束リング６０２を有する。磁束リング６０２は、例えば冷延鋼材、ＣＲＳ１００６またはＣＲＳ１００８のような軟磁性材料で形成される。磁束リング６０２は、例えば、矩形シート状の金属ブランクを打抜き且つ打抜かれたシート状の金属ブランクを巻くことによって形成される。矩形シート状の金属ブランクは、両端にフィンガ６０４が形成され、且つ磁束リング６０２を横断して延びると共に離間されて内側に突出する複数の対の固定部材６０６が形成されるように打抜かれる。固定部材６０６は、図１８に詳細に図示したように、例えば弧状ワイヤ状の扇形部材であり、その表面下に成型中にプラスチックが流通することができる空間６０７を備える。

磁束リング／磁石組立体６００は、さらに離間された対の固定部材６０６間に配置される磁石６０８を有する（図１５参照）。例えば、磁束リング／磁石組立体６００は四つの磁石６０８を有し、二つの隣り合った磁石６０８がＮ極６１０用であり、別の二つの隣り合った磁石６０８がＳ極６１２用である。磁石６０８は、例えば、Magnequench社から入手できる３４ＫＣ２焼結Ｎｅｏ磁石で形成される。

磁束リング／磁石組立体６００は、上述した処理によって形成される。磁石６０８が、拡張可能な磁束リング６０２の各対の対面する固体部材６０６間に挿入され、これにより次の成型用に拡張可能な磁束リング６０２内の所定位置に磁石６０８が配置される。上述したように、磁石６０８は、これら磁石６０８が磁束リング６０２の内面６０３上の所定位置に保持されるように、例えば磁化されていないか、或いは僅かに磁化されている。

各磁石６０８の形状は、矩形であって、且つ磁束リング６０２の内面６０３と各磁石６０８の外面６３４とが一致するようにその幅方向に湾曲している。したがって、磁石６０８は例えばシリンダの弧状部分として形成される。

内部に磁石６０８を備えた磁束リング６０２は射出成型機の金型内に挿入され、磁束リング６０２の端部にあるノッチ６０１によって金型内に正確に配置される。そして、磁石６０８および固定部材６０６周りに、さらには固体部材６０６の下の空間６０７を通るようにプラスチックが射出成型される。これにより、弧状のプラスチック部分６１４が、Ｎ極６１０の隣り合った磁石６０８とこれら磁石に隣接した固定部材とを包囲すると共にこれら磁石に隣接した固体部材６０６の下方の空間６０７を通って延び、弧状のプラスチック部分６１６が、Ｎ極６１２の隣り合った磁石６０８とこれら磁石に隣接した固定部材６０６とを包囲すると共にこれら磁石に隣接した固定部材６０６の下方の空間６０７を通って延び、これによりプラスチックが固化したときにプラスチックが固定部材と互いにかみ合う。弧状のプラスチック部分６１４と６１６との間の間隙６１７は、プラスチックの壁の厚みを均一にし、且つ磁束リング／磁石組立体６００がモータに組み込まれたときに磁束リング／磁石組立体６００を通る空気流を強める。また、磁束リング６０２が拡張したり収縮したりすることができるように、間隙６１７の一つに磁束リング６０２のフィンガ６０４が配置される。各極の隣り合った磁石６０８間の凹部６１９は、プラスチックの壁の厚みを均一にし、磁束リング／磁石組立体６００を通る空気流を強める。公知なように、成型されるプラスチックの壁の厚みを均一に維持するためには、プラスチックを均一に冷却することが必要である。間隙６１７および凹部６１９が無いと、磁石６８が配置される磁束リング６０２の内面６０３の領域を覆うプラスチックの厚みは、磁石６０８を覆うプラスチックの厚みよりも厚くなってしまう。

図１９〜図２１を参照すると、固定部材６０６は磁石６０８を径方向内側へ移動させないように有利に使用される。磁石６０８の側壁６２０は、水平面６２２（図２０での向きにおいて）に対して垂直である。したがって、磁石６０８が磁束リング６０２の固定部材６０６間に配置された場合に、側壁６２０は内側へ延びるが、磁束リング６０２の中心に向かって径方向内側へは延びない。他方、固定部材６０６は磁束輪舞６０２の中心に向かって径方向内側へ延びる。磁石６０８の両側の縁部６０９は固定部材６０６と交差し、磁石が径方向内側に移動するのを防止する。このため、固定部材６０６の高さは、磁石６０８の高さを僅かに超えている。したがって、間に磁石６０８を有する隣接した固定部材６０６の各組の内側端部間の直線距離は、これら固定部材６０６間の磁石６０８の内面６１１の両側の縁部６０９間の直線距離よりも短い。

磁束リング６０２の軸線方向において磁石を保持するために、磁束リング６０２には端部タブ６２１が設けられ、そのうちの一つのみが図１９に示されている。例えば、磁束リング６０２は各磁石６０８毎に一つの端部タブ６２１を有する。磁石６０８が磁束リング内であって固定部材６０６間に位置決めされると、磁石６０８の端部６２３は端部タブ６２１に当接し、プラスチックは磁石６０８の端部６２３において端部タブ６２１の反対側に湯口が設けられる。このことは、成型処理前における磁石６０８および磁束リング６０２の予備的組立を容易にする。

次いで図２２および２３には、図１９〜図２１に関して説明した本発明の変更例を示す。図２２に示したように、磁石６０８の側壁６２０’は固定部材６０６の径方向の突出と近接して正号するようにまたは平行に角度が付けられる。各磁石６０８の径方向内面６２６の両端部にある平坦部６２４は磁石６０８を適切に保持するような大きさとされる。磁石６０８の側壁６２０’に角度を付けることにより、鉛直または平坦な側壁６２０を有する磁石６０８に比べて磁石６０８の体積が僅かに減少するため、角度付き側壁６２０’（図２３）を備えた磁石６０８を有するＮ極６１０’の拡散角度６３６’は、平坦な側壁または鉛直な側壁６２０を備えた磁石を有するＮ極６１０の拡散角度（図１９）よりも僅かに大きい。

角度付き側壁６２０’は、誤差の蓄積を減少させるため、磁石６０８と固定部材６０６との間の必要なクリアランスを減少させる。このことは、磁石６０８の幅が平坦部６２４よりもタイトな誤差に制御されることによる。磁石６０８の側壁に角度を付けることにより、誤差の蓄積は、平坦部６２４および固定部材６０６の高さから独立して、磁石６０８の側壁と固定部材６０６の空間との間である。このことは、磁束リング６０２内の磁石６０８の位置の正確性を改善する。

モータの性能を最適化するために、磁石６０８は磁束リングの内面、例えば磁束リング６０２の内面６０３（図１４）に当接するのが理想的である。

図２４を参照すると、プラスチックが磁石６０８に対して射出成型金型内に注がれる多数の湯口位置がある。プラスチックは、図２４に６２８で示したように、磁石６０８の中央に対して湯口が設けられる。別の湯口位置は、磁石６０８の内径６１３と外径６１５との間であり、好ましくは図２４に６３０で示したように磁石６０８の内径６１３の直ぐ内側である。

磁石６０８は径方向内面６１１の両側に平坦部６２４が形成され、湯口は図２４に６３２で示したように平坦部６２４上であって磁石６０８の内径６１３と外径６１５との間に配置されてもよい。平坦部６２４は、磁石６０８の内径６１３と外径６１５との間に効果的に湯口が位置するように、適切な大きさとされる。

モータの性能を最適化するために、磁石６０８は磁束リング６０２の内面６０３（図１４）のような磁束リングの内面に当接するのが理想的である。プラスチックを成型する前に磁石６０８を僅かに磁化することにより、磁石６０８はプラスチックの成型中に磁束リング６０２の内面６０３に対して当該磁石６０８自身を保持し、これにより磁石６０８と磁束リング６０２の内面６０３との間にプラスチックが入り込むのが防止されるか、または少なくとも最小限に抑制される。

図２５は磁束スプレッダの別の実施形態を示す。シリンダ／磁石組立体、例えば磁束リング／磁石組立体７００は、磁束リング７０２とこの磁束リング内に取付けられた複数の磁石７０４とを有する。磁束リング７０２は、例えば冷延鋼材のような軟磁性材料で形成される。磁束リング７０２は、内側へ延びる複数の固定部材／磁束スプレッダを有する。磁石７０４は、磁束リング７０２内に隣り合った固定部材／磁束スプレッダ７０６の間に磁石７０４を位置決めし、磁石７０４および固定部材／磁束スプレッダ７０６周りにプラスチックを成型して、プラスチック成型体７０３を形成することによって、磁束リング７０２に取付けられる。プラスチック成型体７０３は、磁石７０４を磁束リング７０２に繋止する。また、磁石７０４は、磁束リング７０２内に位置決めされるときに、磁化されていないか、または僅かに磁化されている。

磁束リング７０２は、各磁石７０４に近接して配置された固定部材／磁束スプレッダ７０６を有するように形成される。磁束リング７０２は、例えば、シート状の金属ブランクを打抜き、磁束リング７０２を形成するように打抜かれたシート状の金属を巻くことによって形成される。各固定部材／磁束スプレッダ７０６は、例えば打抜き操作の一部として形成される。図２６を参照すると、各固定部材／磁束スプレッダ７０６は内側へと延びる弧状の矩形部分であり、打抜かれたシート状の金属ブランク７１０がシート状の金属ブランクから打抜かれるときに例えば磁束リング７０２に打ち抜かれる（スタンプされる）。図２９に示したように、固定部材／磁束スプレッダ７０６の上側部分７０７は、上側部分７０７の下方に空間７０９を提供するように磁束リング７０２から離間せしめられ、成型処理中にはこの空間７０９を通ってプラスチックが流れる。

固定部材／磁束スプレッダ７０６は三つの機能を発揮する。第一に、これら固定部材／磁束スプレッダ７０６はプラスチックの成型操作中に磁石７０４を位置決めする。第二に、これら固定部材／磁束スプレッダ７０６は、射出成型操作時にプラスチックが各固定部材／磁束スプレッダ７０６（その下方も含む）周りに流れるため、プラスチック成型体７０３を磁束リング７０２に保持するのを補助する。第三に、これら固定部材／磁束スプレッダ７０６は、アーマチュア４０（図１）のようなモータのアーマチュアによって見られる、より連続した磁界を提供する。固定部材／磁束スプレッダ７０６は、複数の離間された磁石が一つの極として使用されたときに発生して、アーマチュアのラミネーションにおける高い頻度のロスを引き起こす磁界における不連続性を伸ばす。加えて、固定部材／磁束スプレッダ７０６は、磁界を分散させて磁束数を減少させるアーマチュアのラミネーションにおける局所的な飽和を減少させる。

各固定部材／磁束スプレッダ７０６の幅は、磁性的な設計要求（幅および空間）に応じて変更することができる。よって、各固定部材／磁束スプレッダ７０６は薄くもできまたは幅広くもできる。同様に、各固定部材／磁束スプレッダ７０６の高さも変更することができる。しかしながら、固定部材／磁束スプレッダ７０６を幅広くすると、磁束リング７０２を形成するのに打抜かれたシート状金属を巻いたときに真円度を維持するのが困難になるため製造するのが困難になる。このような問題を回避するために、固定部材／磁束スプレッダ７０６は、図２７に示したように複数の部分７０６’を形成する等、図２７に７０８で示したようにその幅に亘って不連続であってもよい。打抜かれたシート状の金属ブランク７１０を巻くことによって磁束リング７０２が形成されたときに、部分７０６’は互いに近づき合い、単一の固定部材／磁束スプレッダとして作用する。

あるいは、例えばプラスチック成型体７０３のようなプラスチック成型体を成型するのに使用されるプラスチックは、強磁性添加物を有してもよい。このようなプラスチックから成型されるプラスチック成型体は磁束スプレッダとしても機能する。

次に図３０および図３１には、固定部材／磁束スプレッダ７０６の変更例を示す。図３０および図３１に示した変更例では、磁束リング７０２は複数の固定部材／磁束スプレッダ７１２を有する。固定部材／磁束スプレッダ７１２は固定部材／磁束スプレッダ７０６と同じ形状であるが、磁性スプレッダ７１２が磁束リング７０２と結合する各磁性スプレッダ７１２の基端７１６に孔７１４を備える。孔７１４は、磁束リング７０２を形成するために打抜き済みのシート状の金属ブランクを巻くのを容易にする。また、孔７１４を有することで、磁束リング７０２を形成するために打抜き済みのシート状の金属ブランクを巻いたときに、幅広い磁束スプレッダ７１２においても真円度が維持される。

さらに、孔７１４は、磁束スプレッダ７１２の磁気特性を高める。孔７１４は磁石７０４が磁石自身と短絡するのを防止する磁気チョークとして作用する。孔７１４は、各固定部材／磁束スプレッダ７１２の基端７１６を磁気飽和７１８の領域にする。孔７１４は、固定部材／磁束スプレッダ７１２を製造しやすく、すなわち磁束リング７０２を製造しやすくしつつ、磁石７０４の短絡を最小にする様な大きさとされてもよい。

図３２および図３３は、同様なチョーク機能を提供するための図２７の固定部材／磁束スプレッダ７０６の修正例を示す。磁束スプレッダ７０６’が形成されると、磁束スプレッダ７０６’が磁束リング７０２と結合する位置において磁束スプレッダ７０６’の基部７２０から材料が除去され、チョーク孔７２２が残される。チョーク孔７２２は孔７１４と同様な形態でチョーク機能を提供する。

次に図３４および図３５には、本発明の別の形態を示す。図３４および図３５において、シリンダ／磁石組立体、例えばモータ容器（またはステータハウジング）／磁石組立体８００は、シリンダ状のステータハウジングまたはモータ容器８０２と、磁石８０４と、組立リング８０６と、組立リング８０６および磁石８０４の周りに成型されて組立リング８０６および磁石８０４をモータ容器８０２に繋止するプラスチック成型体８０８とを有する。モータ容器８０２は、冷延鋼材のような軟磁性材料で形成される。図３４および図３５に示した実施形態によれば、モータ容器／磁石組立体８０のＮ極８１４およびＳ極８１６はそれぞれ二つの磁石８０４を有する。しかしながら、Ｎ極８１４およびＳ極８１６は二つ以外の磁石８０４を有してもよい。また、モータ容器８０２は、例えば磁束リング（図１４）のような磁束リングであってもよい。

組立リング８０６は、外側に突出するランド８１２を有する。また、組立リング８０６は、外側に突出する外側フィンガ８１８と、それぞれＮ極８１４およびＳ極８１６用の中央フィンガ８２０とを有する。図３４、３５の実施形態によれば、組立リング８０６はＮ極８１４用の二つの磁石ポケット８１０と、Ｓ極８１６用の二つの磁石ポケット８１０とを有する。外側フィンガ８１８はほぼＣ形状であり、中央フィンガ８２０は背中合わせとなったほぼＣ形状である。各Ｃ形状の外側フィンガ８１８は中央フィンガ８２０の背中合わせのＣ形状の一方へと開いており、これらの間に一つの磁石ポケット８１０が画成される。

組立リング８０６は、例えば、プラスチック成型品８０８が成型される成型処理によって影響を受けない程度に十分に高い融点を有するプラスチック材料から成型された成型プラスチック製部品である。あるいは、組立リング８０６は鋳造金属製部品であってもよい。

モータ容器／磁石組立体８００の製造において、好ましくは摺動させて嵌合させる（スリップフィット）ことで、組立リング８０６がモータ容器８０２内に位置決めされる。そして、磁石８０４が、磁石ポケット８１０内に挿入され、磁石８０４および組立リング８０６をモータ容器８０２に繋止するように磁石８０４および組立リング８０６周りにプラスチック成型がなされる。モータ容器８０２および組立リング８０６は、プラスチック成型品８０８が成型されるまで磁石８０４が所定位置に保持されるような寸法とされる。これにより、モータ容器８０２と磁石８０４と、組立リング８０６とを予め組み立てることができるようになり、射出成型でこれらを組み立てる必要がなくなる。組立を容易にし且つ成型前における磁石８０４の所定位置への配置を補助するために、磁石８０４を押し付ける保持用隆起部８２２が組立リング８０６に設けられる。

組立リング８０６は、磁石８０４がモータ容器８０２内に適切な角度で位置決めされるように、例えば地点８２６においてキー留めされる。キー留めは、磁石８０４と組立リング８０６とプラスチック成型品８０８とが、成型後にプラスチック成型品８０８が硬化した後にモータ容器８０２内で回動するのを防止する。公知なように、射出成型後にプラスチックが硬化するとプラスチックは通常収縮し、プラスチック成型品８０８は収縮によりモータ容器８０２から引き出される傾向にあるためである。

地点８２６におけるキー留めは、各キー８２８に対応するキー溝８３０をモータ容器８０２が有する状態で、例えば外側に突出する一つまたはそれ以上のキー８２８を有する組立リング８０６によって行われる。また、モータ容器８０２がキー８２８を有し、組立リング８０６がキー溝８３０を有してもよい。また、モータ容器８０２と組立リング８０６とが、それぞれキー８２８とキー溝８３０とを有してもよい。さらに、モータ容器８０２と組立リング８０６とがそれぞれ一つまたはそれ以上の対応するキー溝８３０を有し、モータ容器８０２および組立リング８０６の対応するキー溝８３０にプラスチックを充填することで、キー留めを行ってもよい。しかし、最後の例では、磁石８０４をモータ容器８０２内で適切な角度に位置決めすることができない。

予備組立後に、モータ容器８０２、磁石８０４および組立リング８０６は、射出成型金型内に位置決めされ、プラスチックが磁石８０４および組立リング８０６周りに射出されて、組立リング８０６および磁石８０４をモータ容器８０２に繋止するプラスチック成型品８０８が形成される。また、磁石８０４は、例えば組立リング８０６上に位置決めされたときに、磁化されていないか、または僅かに磁化されている。

次に図３６および図３７には、本発明の別の形態を示す。シリンダ／磁石組立体、例えばモータ容器（ステータハウジング）／磁石組立体９００は、モータ容器（ステータハウジング）９０２のようなシリンダと、磁石９０４と、図３４のプラスチック成型品８０８と同様なプラスチック成型品（分かり易くするために図３６には図示せず）と、二つの係合可能な組立リング９０６とを有する。モータ容器９０２は、例えば冷延鋼材のような軟磁性材料から形成される。モータ容器９０２は磁束リング６０２（図１４）のような磁束リングであってもよい。係合可能な組立リング９０６は、例えば組立リング９０６および磁石９０４をモータ容器９０２に繋止する成型処理によって影響を受けない程度に十分に高い融点を有するプラスチックで形成された成型プラスチック製部品である。

各組立リング９０６は基部リング９０７を有し、基部リング９０７はそこから（モータ容器９０２に対して）軸線方向に延びる複数の脚部９０８を備える。組立リング９０６の各脚部９０８はフック状の末端部９１０を有し、フック状の末端部９１０は、二つの組立リング９０６が係合したときに別の組立リング９０６の対応する脚部９０８の対応するフック状末端部に向かって延びる。したがって、二つの組立リング９０６の脚部９０８は非対称のスナップロック９２８を具備する。組立リング９０６は例えば同一である。

モータ容器／磁石組立体９００は、例えばＮ極９１４用に二つの磁石９０４を、Ｓ極用に二つの磁石９０４を有する。したがって、各組立リング９０６は、Ｎ極９１４およびＳ極９１６にそれぞれ外側磁石保持部９１２と中央磁石保持部９１３とを有する。外側磁石保持部９１２は例えば先端が切り取られたＬ字状部材であり、組立リング９０６の基部リング９０７の内径９２０に沿って配置された第一脚部９１８と組立リング９０６の基部リング９０７を横断して延びる第二脚部９２２とを備える。中央磁石保持部９１３は例えばＴ字状部材であり、組立リング９０６の基部リング９０７の内径９２０に沿って配置されたＴ字の頂部９２４と組立リング９０６の基部リング９０７を横断して延びるＴ字の脚部９２６とを備える。

なお、Ｎ極９１４およびＳ極９１６は二つ以外の数の磁石９０４を有してもよい。この場合、中央磁石保持部９１３は、Ｎ極９１４およびＳ極９１６それぞれの隣り合った磁石９０４間に配置される。

モータ容器／磁石組立体９００の組立においては、一方の組立リング９０６がモータ容器９０２の一方の端部に位置決めされる。そして、磁石９０４がその組立リング９０６の基部リング９０７上であって、外側磁石保持部９１２と中央磁石保持部９１３との間に位置決めされる。次いで、第二の組立リング９０６がモータ容器９０２の反対側の端部に位置決めされる。第二の組立リング９０６がモータ容器９０２内に完全に挿入されたときに、組立リングの脚部９０８のフック状の末端部９１０が互いにスナップ留めされ、第一の組立リング９０６と係合する。

図３４に関して説明した理由で、少なくとも一つの組立リング９０６が地点９３０においてモータ容器９０２にキー留めされる。ここで、モータ容器９０２は一つまたはそれ以上の内側に突出したキー９３２を有し、組立リング９０６の少なくとも一方が各キー９３２用の対応のキー溝９３４を有する。また、一つまたは両方の組立リングが一つまたはそれ以上のキー９３２を有し、モータ容器９０２が対応のキー溝９３４を有してもよい。また、モータ容器９０２および少なくとも一方の組立リング９０６がそれぞれキー９３２と対応するキー溝９３４とを有してもよい。さらに、モータ容器９０２および少なくとも一方の組立リング９０６が対応のキー溝９３４を有し、プラスチックの成型中に対応するキー溝にプラスチックを充填して、キー留めを行ってもよい。

まず、成型処理のために、モータ容器９０２、磁石９０４および組立リング９０６の予備組立体を準備する。予備組立体は、例えば射出成型用金型のような金型内に位置決めされ、磁石９０４および組立リング９０６をモータ容器９０２に繋止するように磁石９０４および組立リング９０６周りにプラスチックを射出する。例えば、プラスチックは、組立リング９０６の基部リング９０７およびモータ容器９８０２の端部を覆って延びるように成型される。

次に図３８には、本発明の別の変更例を示す。例えばモータ容器（ステータハウジング）／磁石組立体１０００のようなシリンダ／磁石組立体は、シリンダ状のステータハウジングまたはモータ容器１００２のようなシリンダと、磁石１００４と、磁石１００４周りに成型されて磁石１００４をモータ容器１００２に繋止するプラスチック成型品１００６とを有する。モータ容器１００２は、冷延鋼材のような軟磁性材料で形成される。モータ容器１００２は、内側表面１０１０内に磁石受容ポケット１００８を有するように、例えば各磁石１００４用に一つの磁石受容ポケット１００８を有するように形成される。磁石受容ポケット１００８は、例えば、モータ容器１００２の内面１０１０に沿って軸線方向に延びる離間された対の隆起部１０２２を画成する。例えば、離間された隆起部１０２２はモータ容器１００２の軸線方向の全長に亘って延びる。モータ容器１００２は、様々な製造処理、例えば押出、延伸、粉末金属を用いて製造される。磁石受容ポケット１００８の深さは、磁気漏れを最小限にするように浅くしつつモータ容器１００２内に磁石１００４の積極的な位置を確定するように深くされる。例えば、プラスチックはモータ容器１００２の端部（図示せず）と面一となるように成型される。

成型処理中にプラスチック成型品１００６の少なくとも一方の端壁１０１８に例えば案内機構が形成される。本明細書で使用される場合、案内機構は、プラスチック成型品１００６の端壁に形成される一つまたはそれ以上の突出部または凹部であって、シリンダ・磁石組立体１０００が使用されているステータに端部プレート５２、５４（図１）を取付けるときに、シリンダ／磁石組立体１０００に対して端部プレート５２、５４を位置決めするためにモータ用の端部プレート５２、５４の一方または両方に形成された対応の突出部または凹部と係合するものをいう。なお、端部プレート５２、５４は、動力工具１０の機能的部品、例えばギアケース（図示せず）であってもよい。例えば、プラスチック成型品１００６の端壁１０１８にキー溝１０１６（図３８Ａ）が成型される。例えば、キー溝１０１６各磁石１００４上に成型される。例えば、一つまたはそれ以上のキー溝１０１６が方向付け目的のために異なる大きさで設けられてもよい。なお、図３８Ａに示したよりも多い又はそれよりも少ない数のキー溝１０１６が設けられてもよい。

アーマチュアロータシャフトベアリングを有するモータ用の端部プレート、例えばベアリング５６（図１）を有する端部プレート５２には、シリンダ・磁石組立体が使用されるステータに端部プレート５２が取付けられたときにキー溝１０１６と係合する対応のキーが形成される。端部プレートの案内機構は、シリンダ／磁石組立体１０００に対して端部プレート５２、したがってベアリング５６をより正確に配置するために、成型された案内機構と係合する。なお、端部プレート５２がキー溝を有し、シリンダ／磁石組立体が対応するキーを有してもよい。さらに、複数のキーおよびキー溝が用いられてもよいし、別の案内機構、例えばポストと孔とが用いられてもよい。さらに、シリンダ・磁石組立体のプラスチック成型品の成型案内機構は、本明細書で説明されている本発明の別の実施形態で用いられてもよい。

モータ容器／磁石組立体１０００の組立において、磁石１００４はモータ容器１００２の磁石受容ポケット１００８内に位置決めされる。次の成型用にモータ容器１００２と磁石１００４との予備組立体を創作するために、磁石１００４は、モータ容器１００２内の所定位置に一時的に接着されるか、またはモータ容器１００２に自身を保持するように僅かに磁化される。プラスチックの成型前に磁石１００４を僅かに磁化することによって、磁石１００４はモータ容器１００２の内面１０１０に対して自身を保持し、磁石１００４とモータ容器１００２の内面との間にプラスチックが流れ込むのを防止するか、または少なくとも最小にする。

磁石受容ポケット１００８は、モータ容器１００２上に磁石１００４を位置決めし、且つ成型処理中にこれら磁石が側方へ移動するのを防止する。そして、モータ容器１００２と磁石１００４との予備組立体が例えば射出金型のような金型内に位置決めされ、磁石１００４をモータ容器１００２に繋止するように磁石１００４周りにプラスチックが成型される。

また、モータ容器１００２は、モータ容器１００２にプラスチック成型品１００６を保持するための噛合／キー留め機構を有する。例えば、モータ容器１００２は内面１０１０に形成された少なくとも一つの噛合スロット１０１２を有する。そして、成型処理中に各噛合スロット１０１２内にプラスチックが流れ込み、各噛合スロット１０１２内にプラスチック成型品１００６の一部として対応の噛合突出部またはキー１０１４を形成する。噛合スロット１０１２内に成型された噛合突出部１０１４はモータ容器１００２内でプラスチック成型品１００６が回転するのを防止する。離間された隆起部１０２２は、モータ容器１００２にプラスチック成型品１００６を噛合させるように作用する。

シリンダ／磁石組立体１０００は、モータの端部プレート５２、５４（図１）を共に保持するボルト（図示せず）用の貫通孔１０２４を有する。貫通孔１０２４はモータ容器１００２の内面１０１０に部分的に形成され、貫通孔１０２４の残りは成型処理中に形成される。モータ容器１００２の内面１０１０に貫通孔１０２４を部分的に形成することにより、貫通孔１０２４とプラスチック成型品１００６の内面１０２６との間に配置されるプラスチックの厚みを、プラスチック成型品１００６の成型時にプラスチック成型品１００６内に貫通孔１０２４の全てを形成する場合よりも厚くすることができる。

シリンダ／磁石組立体１０００がモータおよび動力工具に組み込まれたときにシリンダ／磁石組立体１０００を通過する空気流を増大させるために、例えばプラスチック成型品１００６にはスロット１０２０が形成される。また、スロット１０２０は、図１４に関して上述したような形態で、プラスチックの壁の厚みを均一にすることができる。スロット１０２０は、例えば、各極の隣り合った磁石１００４の間において、および各磁石１００４とこの磁石１００４に近接する貫通孔１０２４との間においてプラスチック成型品１００６に形成される。

次に図３９では、シリンダ／磁石組立体、例えば磁束リング／磁石組立体１１００は、磁束リング１１０２のようなシリンダと、複数の磁石１１０４とを有する。なお、磁束リング１１０２は、ステータハウジングまたはモータ容器であってもよい。磁束リングは、冷延鋼材のような軟磁性材料で形成される。シリンダ／磁石組立体１１００のＮ極１１０６は例えば四つの磁石１１０４を有し、Ｓ極１１０８も同様である。しかしながら、Ｎ極１１０６およびＳ極１１０８は四つ以外の数の磁石１１０４を有してもよい。磁石１１０４は、例えば上述したような焼結されたＮｅｏ磁石である。

振動およびその結果生じる可聴ノイズを低減するために、Ｎ極１１０６およびＳ極１１０８の分布角度または内包角度１１１０、１１１２は異なっている。各極の分布角度または内包角度は、各極の外側の磁石の外縁間における弓状の角度である。各磁石１１０４は、同一体積の磁性材料を有し、例えば同じ大きさである。Ｎ極１１０６およびＳ極１１０８の分布角度が異なることにより、可聴ノイズが低減される。この可聴ノイズの低減は、Ｎ極１１０６およびＳ極１１０８の分布角度の違いが径方向の力の上下を小さくさせることによる。

径方向の力の上下を小さくすることにより振動が小さくなるが、付加的に且つ永続的に加えられる径方向の力は、モータロータシャフトのベアリングに加わる負荷を増大させる（永続的に加えられる径方向の力は、他方の極の反対側の、一方の極における強い磁界によって加えられる力である）。

次に図４０は本発明の別の形態を示す。図４０においては、シリンダ／磁石組立体、例えば磁束リング／磁石組立体１１２０は、磁束リング１１２２のようなシリンダを有する。磁束リング１１２２は、冷延鋼材のような軟磁性材料で形成される。なお、磁束リング１１２２はモータ容器（ステータハウジング）であってもよい。磁束リング／磁石組立体１１２０のＮ極１１２８は複数の磁石１１２６を有する。磁束リング／磁石組立体１１２０のＳ極１１３０は複数の磁石１１２６を有する。Ｎ極１１２８の磁石１１２４の数は、Ｘ極１１３０の磁石１１２６の数と異なる。磁石１１２４の磁性材料の全体積が、磁石１１２６の磁性材料の全体積と等しくなるように、磁石１１２４および１１２６の大きさは異なる。Ｎ極１１２８の磁石１１２４の数とＳ極１１３０の磁石１１２６の数とが異なることにより、Ｎ極１１２８における磁力の分布とＳ極１１３０における磁力の分布とは異なる。これにより、力の上下が減少し、可聴ノイズが低減される。Ｎ極１１２８における分布角度１１３０とＳ極１１３０における分布角度１１３２は例えば同一である。しかし、分布角度１１３０、１１３２は上述したように異なるものであってもよい。

次に図４１には、ブラシレスの電気機器の界磁組立体、例えばロータのシリンダ／磁石組立体を示す。シリンダ／磁石組立体１２００は、冷延鋼材のような軟磁性材料で形成される。シリンダ１２０２は外面１２０５から外側に突出する固定部材１２０８を有する。磁石１２０４はシリンダ１２０２の外面１２０５周りに配置され、プラスチック成型品１２０６は磁石１２０４をシリンダ１２０２に繋止する。シリンダ／磁石組立体１２００は、外面１２０５周りに配置された磁石を備えたシリンダ１２０２を射出成型機（図示せず）の金型内に位置決めし、その中にプラスチックを射出成型して磁石１２０４および固定部材１２０８周りにプラスチック成型品１２０６を形成することで形成される。固定部材１２０８は、次の成型のためにシリンダ１２０２上に磁石１２０４を位置決めするのに使用される。磁石１２０４は、例えばシリンダ１２０２の外面１２０５上に配置されたときに磁化されていないか、または、所定位置に磁石１２０４自身を保持するように僅かに磁化される。磁石１２０４は、その後の操作において完全に磁化される。

図３８および図３８Ａに示した本発明の形態は、ロータにおいて使用するために同様に修正されてもよい。このとき、磁石受容ポケット１００８がシリンダ１００２の外面に形成され、離間された隆起部１０２２が上記外面から外側へ突出し、その間に磁石受容ポケットを画成する。例えば、図４１を参照すると、離間された隆起部１０２２は固定部材１２０８と交換される。そして、磁石１２０４は、磁石１２０４周りにプラスチックを成型することによって、磁石受容ポケット内に繋止される。

本発明の説明は、本質的には単なる例示であり、本発明の要点から逸脱することのない変更は本発明の範囲内で可能である。このような変更は、本発明の精神および範囲からの逸脱であるとはみなさない。

本発明の動力工具の断面図である。 本発明の直流モータのステータ用のシリンダ／磁石組立体の斜視図である。 図２のライン３−３に沿った図２のシリンダ／磁石組立体の断面図である。 図３のライン４−４に沿った図３の断面図の弧状部分の図である。 図２のシリンダ／磁石組立体の変更例の弧状部分の図である。 本発明の直流モータ用のステータ組立体の磁束リング／磁石組立体の弧状部分の図である。 本発明の直流モータのステータ組立体用のプラスチックリング／磁石組立体の弧状部分の図である。 本発明のモータのステータ用のシリンダ／磁石組立体の断面図である。 図８のシリンダ／磁石組立体のシリンダの斜視図である。 図８のシリンダ／磁石組立体の磁石の斜視図である。 図８のシリンダ／磁石組立体の磁束スプレッダまたは極部材の斜視図である。 図８のシリンダ／磁石組立体用の繋止リングの断面図である。 図１２の繋止リングの斜視図である。 図１２および図１３の繋止リングを備えた図８のシリンダ／磁石組立体の分解組立図である。 本発明の直流モータのステータ用の磁束リング／磁石組立体の磁束リングの斜視図である。 図１４の磁束リングを用いた本発明の直流モータのステータ用の磁束リング／磁石組立体の斜視図である。 図１５のライン１６−１６に沿った磁束リング／磁石組立体の断面図である。 図１５の磁束リング／磁石組立体に使用される磁石の斜視図である。 磁束リングの固定部材を通った図１４のライン１８−１８に沿った磁束リングの拡大断面図である。 本発明の直流モータ用のステータのシリンダ／磁石組立体の断面図である。 図１９のシリンダ／磁石組立体の磁石の端面図である。 図２０の磁石の斜視図である。 図１９のシリンダ／磁石組立体の修正例の部分の部分破断断面図である。 本発明の直流モータのステータ用のシリンダ／磁石組立体の断面図である。 本発明の直流モータのステータ用のシリンダ／磁石組立体の断面図であり、プラスチック成型用の湯口位置を示している。 本発明の直流モータ用の磁束リング／磁石組立体の部分の断面図である。 固定部材／磁束スプレッダを備えた図２５の磁束リングの部分の斜視図である。 磁束リングの形態に巻かれる打抜かれたブランクの側面図である。 固定部材が一つの長さ方向のスプリットを有している状態にある、図２７の打抜かれた金属ブランクから巻かれた磁束リングの部分の端面図である。 図２６のライン２９−２９に沿った側面図である。 固定部材の基礎部分の基部に形成された孔を備える図２６の磁束リングの上面図である。 図３０の磁束リングの部分の端面図である。 固定部材の基礎部分の基部に形成された孔を備える図２８の磁束リングの上面図である。 図３２の磁束リングの部分の端面図である。 本発明の直流モータのステータ用のシリンダ・磁石・組立リング組立体の断面図である。 図３４の組立リングの斜視図である。 本発明の直流モータのステータ用のシリンダ・磁石・組立リング組立体の斜視図である。 図３６の組立リングの斜視図である。 本発明の直流モータのステータ用の磁石ポケットおよび磁石を備えたシリンダの部分の断面図である。 図３８の磁石ポケットを備えたシリンダの斜視図である。 直流モータのステータ用のシリンダ・磁石組立体の断面図であり、組立体のＳ極とＮ極とが異なる分布角度を有している。 直流モータのステータ用のシリンダ・磁石組立体の断面図であり、組立体のＳ極とＮ極とが異なる分布角度を有している。 本発明のブラシレスモータまたはオルタネータのロータ用の界磁の弧状の断面図である。

Claims (5)

1. 電気機器のスタータ用のシリンダ・磁石組立体の製造方法であって、
   （ａ）ブランクの表面から上方に延びる固定部材を形成するようにブランクを打抜くことと、ブランクからシリンダを巻作るのを容易にすると共に磁気チョークを提供するために上記固定部材の第一部分および第二部分がシリンダの内面と交わる位置にブランクに孔を打抜くことと、
   （ｂ）上記固定部材が径方向内側に突出した状態で打抜き済みブランクを巻いて上記シリンダを形成することと、
   （ｃ）上記シリンダの内面周りに磁石を位置決めすることと、
   （ｄ）上記磁石を上記シリンダに繋止すべく磁石および固定部材周りにプラスチックを成型することとを具備する、製造方法。
2. 上記ブランクを打ち抜くことは、該ブランクを巻いて磁束リングを形成するのを容易にするために、各固定部材が少なくとも一つの全長に亘るスプリットを有するようにブランクを打ち抜くことを含む、請求項１に記載の製造方法。
3. モータの界磁組立体用のシリンダ・磁石組立体であって、
   （ａ）固定部材が突出する内面を有するシリンダと、
   （ｂ）複数の磁石であって、これら磁石および固定部材の周りに成型されたプラスチック成型品によって上記シリンダの表面に繋止された磁石とを具備し、
   上記界磁組立体はステータであり、各固定部材は、シリンダの内面から内側に延びる第一及び第二の対面する部分と、第一及び第二の対面する部分間で延び且つシリンダの内面から内側に離間される第三部分とを有し、該第三部分は該第三部分が近接する磁石のほぼ全長に亘ってシリンダを横断するように延び、
   シリンダ及び各固定部材の第一及び第二の部分は、各固定部材の第一部分及び第二部分の基部がシリンダの内面と交わる位置に孔を有し、該孔は磁気チョークとして作用する、シリンダ・磁石組立体。
4. 請求項３に記載のシリンダ・磁石組立体が中に配置されるモータであって、上記ステータ内で回転可能なアーマチュアと、該アーマチュアと共に回転可能であってシャフトを介してアーマチュアに連結される整流子と、該整流子と協動するブラシ組立体とを有する、モータ。
5. 請求項４に記載のモータが中に配置される動力工具であって、
   （ａ）中にモータが配置されるハウジングと、
   （ｃ）動力供給源と、
   （ｄ）上記モータのシャフトに連結された出力部材と、
   （ｅ）上記モータにエネルギを供給および非供給とするために上記モータと上記動力源との間に電気的に接続されたアクチュエータ部材とを具備し、上記モータはエネルギが供給されると上記出力部材を回転させる、動力工具。

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