JPH0756620Y2

JPH0756620Y2 - 直流モータ

Info

Publication number: JPH0756620Y2
Application number: JP1990023782U
Authority: JP
Inventors: 陽至日野
Original assignee: Asmo Co Ltd
Current assignee: Asmo Co Ltd
Priority date: 1990-03-12
Filing date: 1990-03-12
Publication date: 1995-12-25
Anticipated expiration: 2005-03-12
Also published as: JPH03117359U

Description

【考案の詳細な説明】［産業上の利用分野］この考案は、回転電機子の外周に永久磁石を配置した直
流モータに関するものである。

［従来の技術］従来の直流モータの一例を、第２図に示す２極モータに
ついて説明すれば、モータ本体20内に、回転電機子21が
回転可能に配置されており、この回転電機子21の外周
に、前記モータ本体20の内面に固定した永久磁石22、23
が配置されている。そして、永久磁石22、23間には、永
久磁石を固定する押えバネ24、24が配置されている。

このような直流モータでは、特に小型モータにおいて、
モータ本体の体積を減少させてモータを小型化するため
に、本来、円筒形状が一般的であるモータ本体の一部円
弧を平坦化している。

具体的には、モータ本体20の内、永久磁石22、23の外周
に位置する部分を弧状部20aとし、永久磁石22、23の端
部間に、折曲げ部20b,20bを介して、平坦部20c,20cを形
成している。

また、上記した永久磁石22、23の着磁方向は、永久磁石
セグメントのラジアル方向または永久磁石セグメントの
中心法線に平行な一様な方向としており、磁気回路は、
この永久磁石22、23、回転電機子21、モータ本体20によ
って構成されている。

上記磁気回路では、磁束は、永久磁石23の内周面から回
転電機子21、さらに他の永久磁石22の内周面へと流れ、
永久磁石22内を通り、永久磁石22の外周面22aからモー
タ本体20の弧状部20aへと流れる。さらに、磁束は、モ
ータ本体20内において、前記折曲げ部20b、平坦部20cを
通り、他方の弧状部20aへと流れ、永久磁石23の外周面2
3aから、永久磁石23内に流れる。

［考案が解決しようとする課題］しかし、上記直流モータでは、永久磁石の内周面は一様
の強さで着磁されているので、回転電機子が回転して、
電機子のティースが、永久磁石片に接近または離反する
時に、磁束密度が急激に変化する。このため、電機子の
回転角に対する磁束密度がステップ状に変化し、電機子
回転時の騒音、振動の原因となっている。

また、永久磁石の外周面とモータ本体の内周面との接触
面は、前記したように磁気回路の一部を構成するもので
あり、この接触面で、磁気抵抗を増大させないように、
両者を隙間なく接触させる必要がある。しかし、永久磁
石の成形時に、フェライトなどの粉末を焼成する過程
で、磁石の寸法変化が生ずるので、永久磁石の外周面を
研削して形状精度を高める必要があり、さらに、モータ
本体の内周面についても、高い加工精度が要求されてい
る。したがって、従来の直流モータでは、作業工程の増
大、複雑化などにより、製造時の作業効率が良好ではな
いという問題点がある。

さらに、モータを小型化するために、モータ本体の一部
を平坦化したものでは、モータ本体の弧状部と平坦部と
の境界に折曲げ部が形成される。この折曲げ部は、絞り
加工比が大きく、加工によって磁気抵抗が増大してお
り、モータ本体をヨークとする直流モータでは、折曲げ
部によって有効磁束が減少し、モータ性能を低下させる
という問題点もある。

この考案は、上記問題点を解決することを基本的な目的
とし、電機子回転時の騒音、振動を有効に防止するとと
もに、製造効率が良好で、性能に優れた直流モータ、特
に小型の直流モータを提供することを目的とするもので
ある。

［課題を解決するための手段］上記課題を解決するため、本願考案は、回転電機子の外
周に、周方向に沿って間隔を置き、かつ磁気極性を交互
に変えて複数の永久磁石を配置した直流モータにおい
て、前記各永久磁石は、その内周面が内周面磁極にな
り、周方向両端側面が前記内周面磁極と異極の側面磁極
になるように着磁されて永久磁石内で内周面磁極と両側
面磁極との間を通した磁界が生成されており、隣接する
永久磁石の近接した前記側面同士は、該側面間に位置す
るヨークによって磁気的に連結されていることを特徴と
するものである。

上記直流モータは、回転電機子の外周に永久磁石を配置
した外部磁石型の直流モータであり、一般的には、モー
タ本体の一部をヨークとして用いるものである。

この直流モータの極数は、２極が典型的なものである
が、これに限定されるものではなく、２極を超える極数
の直流モータにも応用可能である。

永久磁石は、その形状において、少なくとも、内外周面
と両側面を有する形状であればよく、さらに、具体的形
状について限定を有するものではない。

また、永久磁石の側面磁極同士を磁気的に連結するヨー
クは、モータ本体で構成できるのは勿論であるが、モー
タ本体とは別の部材で構成することも可能であり、さら
に、モータ本体と別部材の両方をヨークとして用いるこ
とも可能である。

なお、永久磁石の側面同士は、磁気的に連結されていれ
ばよいので、ヨークが永久磁石の側面に直接接触する構
成が、必ず必要とされるものではない。

また、直流モータの永久磁石の外周部には、非着磁層を
形成するのが望ましい。

これは、永久磁石自身の外周部に未着磁層を残存させる
ことによって構成することが可能であるが、永久磁石の
外周に磁気遮断性の材質からなる層を設けることによっ
ても構成可能である。

［作用］すなわち、本願考案によれば、永久磁石は、その内周面
で１つの磁極が出現し、その内周面では、周方向中心部
で磁束密度が最大となり、側方に離れるにつれて、徐々
に磁束密度が減少し、一方、側面には、異極が出現す
る。

上記永久磁石により、１つの永久磁石によって発生した
磁束は、その内周面（Ｎ極）から回転電機子を通り、他
の永久磁石の内周面（Ｓ極）へと流れ、この永久磁石の
側面（Ｎ極）からヨークを通して、他の永久磁石の側面
（Ｓ極）へと流れる磁気回路が形成される。

この磁気回路では、永久磁石の外周面部分は除かれてい
る。

上記磁気回路において、電機子が回転すると、電機子の
接近、離反時に、永久磁石と電機子との間で磁束密度が
急激に変化することはなく、緩やかな変化状態が得られ
る。

［実施例］以下に、この考案の一実施例を第１図に基づいて説明す
る。

筒形のモータ本体１内に、回転電機子２が配置されてお
り、この回転電機子２の外周部であって、モータ本体１
の内面に、永久磁石３、４がそれぞれ対向するように固
定されている。

上記モータ本体１の形状は、径方向断面において、永久
磁石３、４の外周面との接触部が弧状面で形成され（弧
状部1a）、永久磁石３、４間は平坦面で形成されており
（平坦部1c）、弧状部1aと平坦部1cとの境界に折曲げ部
1bを有している。

また、永久磁石３、４は、電機子１の外周面に沿った内
周面3a、4aと、モータ本体１の弧状部1aに沿った外周面
3b、4bと、さらに、平坦部1cに沿った両側面3c、4cとを
有する形状からなり、弧状部1aから折曲げ部1b、平坦部
1cに掛けて当接するようにして、モータ本体１に固定さ
れている。

また、永久磁石３、間には、モータ本体１の平坦部1cの
内面に沿って押えスプリング５、５が配置され、永久磁
石３、４を付勢して、固定状態を確実なものとしてい
る。

上記永久磁石３は、内周面3aにＳ極が現れ、両側面3cに
Ｎ極が現れるように着磁されており、外周面3bを含む外
周部は未着磁部とされている。

これに対し、永久磁石４は、内周面4aにＮ極が現れ、両
側面4cにＳ極が現れ、外周部は未着磁層とされている。

そして、永久磁石３、４ともに、永久磁石の内周面の磁
気密度は、鎖線６で示すように、周方向中心部で最大と
なり、側方に離れるに従い、漸減するように着磁されて
いる。

次に、この直流モータの作用について説明する。

永久磁石４により発生する磁束は、永久磁石４の内周面
4aの中央部で強く発生し、回転電機子２を通り、永久磁
石３の内周面3aから永久磁石３内へと流れる。なお、こ
の内周面3aでも、周方向中央部が最も磁束密度が高く、
側方に離れるに連れて漸減している。さらに、磁石３内
では、側面3c、3cへと磁束が流れ、この側面3cに接する
平坦部1cを通り、永久磁石４の側面4cから磁石４内に流
れる。

なお、押えスプリング５は、磁石３の漏れ磁束を拾い、
これを磁石４に確実に伝える。

上記によって構成される磁気回路では、永久磁石３、４
の外周面3b、4bを磁路として用いないので、外周面3b、
4bとモータ本体（ヨーク）内周面との当接部に高い精度
が必要とされず、研削工程などを省くことができる。ま
た、磁気回路には、比較的磁気抵抗の大きなモータ本体
１の折曲げ部1bも除かれており、有効磁束の向上が図ら
れる。

さらに、永久磁石３、４は、周方向中央部で磁束密度が
最も大きく、側方に離れるに従い、磁束密度が小さくな
るので、回転電機子２の回転において、永久磁石への接
近、離反時に磁束密度が急激に変動することはなく、コ
ギング、回転むら、振動などが低減する。

［考案の効果］以上説明したように、この考案は、回転電機子の外周
に、周方向に沿って間隔を置き、かつ磁気極性を交互に
変えて複数の永久磁石を配置した直流モータにおいて、
前記各永久磁石は、その内周面が内周面磁極になり、周
方向両端側面が前記内周面磁極と異極の側面磁極になる
ように着磁されて永久磁石内で内周面磁極と両側面磁極
との間を通した磁界が生成されており、隣接する永久磁
石の近接した前記側面同士は、該側面間に位置するヨー
クによって磁気的に連結されているので、永久磁石の研
削工程の省略などによって、製造工程が簡略化され、作
業効率が向上する効果がある。

また、電機子の回転時の急激な磁気変動が防止され、低
振動、低騒音のモータが得られるという効果がある。

さらに、永久磁石の外周部に、非着磁層を形成すれば、
上記効果に加え、有効磁束密度が向上するという効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この考案の一実施例を示す正面断面図、第２
図は従来例を示す正面断面図である。１……モータ本体、２……回転電機子３、４……永久磁石、3a、4a……内周面 3c、4c……側面

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】回転電機子の外周に、周方向に沿って間隔
を置き、かつ磁気極性を交互に変えて複数の永久磁石を
配置した直流モータにおいて、前記各永久磁石は、その
内周面が内周面磁極になり、周方向両端側面が前記内周
面磁極と異極の側面磁極になるように着磁されて永久磁
石内で内周面磁極と両側面磁極との間を通した磁界が生
成されており、隣接する永久磁石の近接した前記側面同
士は、該側面間に位置するヨークによって磁気的に連結
されていることを特徴とする直流モータ
【請求項２】永久磁石の外周部には、非着磁層が形成さ
れていることを特徴とする請求項１記載の直流モータ