JPH10234148A - 永久磁石形モータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、回転むらの低減を図りつつ特性劣
化を防止する。 【解決手段】 回転子２４の回転子ヨーク２６は上端面
が閉塞された筒状をなし、その周壁の外周面は、仮想真
円に対して相対的に正弦波となるような曲面に形成され
ている。この回転子ヨーク２６の外周面にはリング状の
永久磁石２９が設けられている。この永久磁石２９は磁
性プラスチックからなり、予め回転子ヨーク２６に型成
形により取着されている。この永久磁石２９の外周面は
真円状をなして固定子ヨーク２２との空隙を一定で、径
方向の肉厚が、磁極中央部から磁極端に向かうに従って
薄くなり、この永久磁石２９の内周面と回転子ヨーク２
６の外周面とは全周にわたって接触している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回転子に永久磁石
を備えた永久磁石形モータに関する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】この種モータの従来例
を図１９に示す。この図１９においては、例えばインナ
ーロータ形の永久磁石形モータを示しており、固定子１
は、固定子ヨーク２に巻線３を施して構成されている。
これに対して、回転子４は、回転軸５に円形の回転子ヨ
ーク６を取着すると共に、この回転子ヨーク６の外周面
に均一肉厚の焼結系材料からなる永久磁石７を取着して
構成されている。この構成の永久磁石形モータでは、回
転子４の永久磁石７の肉厚が一定であることから回転む
らが少なからず発生するという問題がある。

【０００３】これを改善するものとして、図２０に示す
ように、回転子８の永久磁石９の肉厚を、磁極中央部か
ら磁極端部に向かうに従って薄くする構成としたものが
ある。このものでは、空隙磁束密度を正弦波に近付ける
ことで、回転むらの低減を図るようにしている。しかし
このものでは、固定子１と回転子８の永久磁石９との空
隙が一様でなく、すなわち磁気ギャップが一部拡大する
ことになり、磁気抵抗が増大し（有効磁束が低減し）、
特性劣化が生じる。さらには、永久磁石９が特異な形状
をなすから、その作製が難しいという欠点がある。ま
た、永久磁石９の貼着位置がずれる虞があって、磁極位
相がずれ、これによる回転むらの発生が懸念される。

【０００４】さらに、図２１に示すように永久磁石１１
を円弧板状に形成する構成のものもあるが、これも固定
子１と永久磁石１１との空隙が一様でなく、特性劣化が
生じる。さらには、永久磁石１１が円弧板状をなすた
め、その作製が難しく、またこのものでは、永久磁石１
１の内面と回転子ヨーク６の外面との曲面形状が一致し
ないとその間に隙間が発生して磁路抵抗が増加する虞が
あり、これを防止しようとすると、高い製作精度が要求
される。上述のように、上記図２０および図２１の構成
のものでは、固定子１と回転子８の永久磁石９あるいは
１０との空隙が一様でなく、すなわち磁気ギャップが一
部拡大することにより、特性劣化が生じ、また磁路抵抗
が増加する虞があると共に、高い製作精度および組立精
度を必要としコスト高を来す問題がある。

【０００５】本発明は上述の事情に鑑みてなされたもの
であり、第１の目的は、回転むらの低減を図り得ると共
に、特性劣化の発生を防止でき、しかも高い製作精度お
よび組立精度をさほど必要とせずにすむ永久磁石形モー
タを提供し、第２の目的は回転子の製作が容易で、着磁
設備の簡単化も図り得る永久磁石形モータを提供するに
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】第１の目的を達成するた
めの請求項１ないし請求項９の発明のうち、請求項１の
発明は、複数相の巻線を有する固定子と、この固定子と
対向して回転自在に設けられ回転子ヨークに磁性プラス
チックからなる永久磁石を型成形により取着してなる回
転子とを備え、前記永久磁石と前記固定子との空隙を一
定とすると共に、該磁石における肉厚が磁極中央部から
磁極端に向かうに従って薄くなるように構成し、且つ、
前記永久磁石と回転子ヨークとは全周にわたって接触し
ているところに特徴を有するものである。

【０００７】この構成においては、永久磁石における肉
厚が磁極中央部から磁極端に向かうに従って薄くなるよ
うに構成しているから、空隙磁束密度を正弦波に近付け
ることができて回転むらを低減することができ、しか
も、永久磁石と固定子との空隙を一定とする構成として
いるから、磁気ギャップが一様で、特性劣化を来すこと
ない。さらに、永久磁石を磁性プラスチックから構成し
て、これを型成形により回転子ヨークに取着しているか
ら、永久磁石を設定された形状に容易に成形でき、また
その取着位置がずれることもなくて、磁極位相のずれを
なくすことができ、さらには、永久磁石と回転子ヨーク
とが、自ずと全周にわたって接触した形態に型成形され
るから、永久磁石および回転子ヨーク間の磁気抵抗の増
大をなくすことがができると共に、両者を全面で接触さ
せるために高い製作精度および組立精度を必要としな
い。

【０００８】請求項２の発明は、固定子ヨークに複数相
の巻線を施してなる固定子と、前記固定子ヨークの内側
に同心状に回転自在に設けられ、回転軸に回転子ヨーク
を取着すると共に、この回転子ヨークの外周面に磁性プ
ラスチックからなるリング状の永久磁石を型成形により
取着してなる回転子とを備え、前記永久磁石の外周面は
真円状をなして前記固定子ヨークとの空隙を一定とする
と共に、該永久磁石の径方向肉厚が磁極中央部から磁極
端に向かうに従って薄くなるように構成し、且つこの永
久磁石の内周面と回転子ヨークの外周面とは全周にわた
って接触しているところに特徴を有する。

【０００９】この構成においては、いわゆるインナーロ
ータ形の永久磁石形モータであり、回転子の永久磁石に
おける径方向肉厚が磁極中央部から磁極端に向かうに従
って薄くなるように構成しているから、空隙磁束密度を
正弦波に近付けることができて回転むらを低減すること
ができ、しかも、永久磁石と固定子との空隙を一定とす
る構成としているから、磁気ギャップが一様で、特性劣
化を来すことない。さらに、永久磁石を磁性プラスチッ
クから構成して、これを型成形により回転子ヨークに取
着しているから、永久磁石を設定された形状に容易に成
形でき、またその取着位置がずれることもなくて、磁極
位相のずれをなくすことができ、さらには、永久磁石と
回転子ヨークとが、自ずと全周にわたって接触した形態
に型成形されるから、永久磁石および回転子ヨーク間の
磁気抵抗の増大をなくすことがができると共に、両者を
全面で接触させるために高い製作精度および組立精度を
必要としない。

【００１０】請求項３の発明は、固定子ヨークに複数相
の巻線を施してなる固定子と、前記固定子ヨークの外側
に同心状に回転自在に設けられ、回転軸に回転子ヨーク
を取着すると共に、この回転子ヨークの内周面に磁性プ
ラスチックからなるリング状の永久磁石を型成形により
取着してなる回転子とを備え、前記永久磁石の内周面は
真円状をなして前記固定子ヨークとの空隙を一定とする
と共に、該永久磁石の径方向肉厚が磁極中央部から磁極
端に向かうに従って薄くなるように構成し、且つこの永
久磁石の外周面と回転子ヨーク内周面とは全周にわたっ
て接触しているところに特徴を有する。

【００１１】この構成においては、いわゆるアウターロ
ータ形の永久磁石形モータであり、回転子の永久磁石に
おける径向肉厚が磁極中央部から磁極端に向かうに従っ
て薄くなるように構成しているから、空隙磁束密度を正
弦波に近付けることができて回転むらを低減することが
でき、しかも、永久磁石と固定子との空隙を一定とする
構成としているから、磁気ギャップが一様で、特性劣化
を来すことない。さらに、永久磁石を磁性プラスチック
から構成して、これを型成形により回転子ヨークに取着
しているから、永久磁石を設定された形状に容易に成形
でき、またその取着位置がずれることもなくて、磁極位
相のずれをなくすことができ、さらには、永久磁石と回
転子ヨークとが、自ずと全周にわたって接触した形態に
型成形されるから、永久磁石および回転子ヨーク間の磁
気抵抗の増大をなくすことがができると共に、両者を全
面で接触させるために高い製作精度および組立精度を必
要としない。

【００１２】請求項４の発明においては、固定子ヨーク
に複数相の巻線を施してなる固定子と、前記固定子ヨー
クと軸方向に対向して同心状に回転自在に設けられ、回
転軸に回転子ヨークを取着すると共に、この回転子ヨー
クに前記固定子ヨークと対向するように磁性プラスチッ
クからなるリング状の永久磁石を型成形により取着して
なる回転子とを備え、前記永久磁石における固定子ヨー
クとの対向面は平面状をなして前記固定子との空隙を一
定とすると共に、該永久磁石の軸方向肉厚が磁極中央部
から磁極端に向かうに従って薄くなるように構成し、且
つこの永久磁石と回転子ヨークとは全周にわたって接触
しているところに特徴を有する。

【００１３】この構成においては、いわゆるアキシャル
ギャップ形の永久磁石形モータであり、回転子の永久磁
石における軸方向肉厚が磁極中央部から磁極端に向かう
に従って薄くなるように構成しているから、空隙磁束密
度を正弦波に近付けることができて回転むらを低減する
ことができ、しかも、永久磁石と固定子との空隙を一定
とする構成としているから、磁気ギャップが一様で、特
性劣化を来すことない。さらに、永久磁石を磁性プラス
チックから構成して、これを型成形により回転子ヨーク
に取着しているから、永久磁石を設定された形状に容易
に成形でき、またその取着位置がずれることもなくて、
磁極位相のずれをなくすことができ、さらには、永久磁
石と回転子ヨークとが、自ずと全周にわたって接触した
形態に型成形されるから、永久磁石および回転子ヨーク
間の磁気抵抗の増大をなくすことがができると共に、両
者を全面で接触させるために高い製作精度および組立精
度を必要としない。

【００１４】請求項５の発明は、複数相の巻線を有する
固定子と、この固定子と対向して回転自在に設けられ、
回転子ヨークに磁性プラスチックからなる永久磁石を型
成形により取着してなる回転子とを備え、前記回転子ヨ
ークは前記固定子と対向する側の面が磁極端部において
凹凸状をなし、前記永久磁石は、前記固定子との空隙が
一定となる構成で、且つ該永久磁石と回転子とは全周に
わたって接触しているところに特徴を有する。

【００１５】この構成においては、回転子ヨークが固定
子と対向する側の面が磁極端部において凹凸状をなし、
永久磁石が、固定子との空隙が一定となるように構成さ
れているから、空隙磁束密度を正弦波に近付けることが
できて回転むらを低減することができ、しかも、磁気ギ
ャップが一様で、特性劣化を来すことない。しかも、永
久磁石を磁性プラスチックから構成して、これを型成形
により回転子ヨークに取着しているから、永久磁石を設
定された形状に容易に成形でき、またその取着位置がず
れることもなくて、磁極位相のずれをなくすことがで
き、さらには、永久磁石と回転子ヨークとが、自ずと全
周にわたって接触した形態に型成形されるから、永久磁
石および回転子ヨーク間の磁気抵抗の増大をなくすこと
がができると共に、両者を全面で接触させるために高い
製作精度および組立精度を必要としない。

【００１６】請求項６の発明は、複数相の巻線を有する
固定子と、この固定子と対向して回転自在に設けられ回
転子ヨークに磁性プラスチックからなる永久磁石を型成
形により取着してなる回転子とを備え、前記永久磁石と
前記固定子との空隙を一定とすると共に、前記回転子ヨ
ークと該永久磁石との間には、各磁極中央に位置して永
久磁石より磁気強度が強い補助永久磁石を配設し、前記
回転子ヨークはその全面が永久磁石あるいは補助永久磁
石に接触しているところに特徴を有する。

【００１７】この構成においては、回転子ヨークと該永
久磁石との間に、各磁極中央に位置して永久磁石より磁
気強度が強い補助永久磁石を配設しているから、空隙磁
束密度を正弦波に近付けることができて回転むらを低減
することができ、しかも、永久磁石と固定子との空隙を
一定とする構成としているから、磁気ギャップが一様
で、特性劣化を来すことない。しかも、永久磁石を磁性
プラスチックから構成して、これを型成形により回転子
ヨークに取着しているから、永久磁石を設定された形状
に容易に成形でき、またその取着位置がずれることもな
くて、磁極位相のずれをなくすことができ、さらには、
永久磁石と回転子ヨークとが、自ずと全周にわたって接
触した形態に型成形されるから、永久磁石および回転子
ヨーク間の磁気抵抗の増大をなくすことがができる。

【００１８】請求項７の発明は、複数相の巻線を有する
固定子と、この固定子と対向して回転自在に設けられ回
転子ヨークに磁性プラスチックからなる永久磁石を型成
形により取着してなる回転子とを備え、前記永久磁石と
前記固定子との空隙を一定とすると共に、前記回転子ヨ
ークと該永久磁石との間には、各磁極端部に位置して永
久磁石より磁気強度が弱い補助永久磁石または補助磁性
部材を配設し、前記回転子ヨークはその全面が永久磁石
あるいは補助永久磁石または補助磁性部材に接触してい
るところに特徴を有するものである。

【００１９】この構成においては、回転子ヨークと該永
久磁石との間に、各磁極端部に位置して永久磁石より磁
気強度が弱い補助永久磁石または補助磁性部材を配設し
ているから、空隙磁束密度を正弦波に近付けることがで
きて回転むらを低減することができ、しかも、永久磁石
と固定子との空隙を一定とする構成としているから、磁
気ギャップが一様で、特性劣化を来すことない。しか
も、磁性プラスチックからなる永久磁石を型成形により
回転子ヨークに取着しているから、永久磁石の取着位置
がずれることもなくて、磁極位相のずれをなくすことが
でき、また、回転子ヨークはその全面が永久磁石および
補助永久磁石または補助磁性部材に接触しているから、
回転子における磁気抵抗の増大をなくすことがができ
る。

【００２０】請求項８の発明は、回転子ヨークの少なく
とも二面が固定子と対向すると共に、その二面に永久磁
石が該固定子と対向するように設けられているところに
特徴を有する。この構成においては、固定子の巻線に鎖
交する磁束が増加し、特性向上が図れる。

【００２１】請求項９の発明は、回転子ヨークは筒状を
なし、回転軸においてこの回転子ヨークの内部に位置す
る部分が軸受により支承されているところに特徴を有す
るものである。この構成においては、回転軸において回
転子ヨークの内部に位置する部分が軸受により支承され
ているから、回転子ヨークのいわゆるデッドスペースを
軸受スペースとして利用できるから、軸方向の小形化に
寄与できる。

【００２２】第２の目的を達成するための、請求項１０
の発明は、複数相の巻線を有する固定子と、この固定子
と対向して回転自在に設けられ、回転子ヨークに磁性プ
ラスチックからなる永久磁石を型成形により取着してな
る回転子とを備え、前記回転子ヨークに前記固定子と対
向する側の面が磁極角とほぼ等しくなるように凹部およ
び凸部を交互に形成し、各凹部に前記永久磁石を同極と
なるように設け、この永久磁石と凸部先端面とが連続し
前記固定子と回転子との空隙が一定となる構成であると
ころに特徴を有する。

【００２３】この構成においては、回転子ヨークに磁極
角とほぼ等しくなるように凹部および凸部を交互に形成
し、各凹部に永久磁石を同極となるように設け、この永
久磁石と凸部先端面とが連続し前記固定子と回転子との
空隙が一定となる構成であるから、永久磁石から発生さ
れた磁束の磁気回路は隣接する凸部を磁路とした磁気回
路を形成するので、凸部表面には永久磁石とは異なる磁
極が形成され、すなわち、Ｎ極およびＳ極が交互に形成
され、モータとして回転するようになる。この場合、回
転子ヨークの各凹部に、磁性プラスチックからなる永久
磁石を型成形により取着する構成であるから、回転子の
製作が容易で、しかも永久磁石は同極着磁であるので、
着磁設備の簡単化も図り得る。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１の実施例につ
き図１ないし図４を参照しながら説明する。この実施例
においてはインナーロータ形の永久磁石形モータを示し
ている。図１および図２において、モータフレーム２０
の内面には固定子２１が取着されており、この固定子２
１の固定子ヨーク２２は、多数の珪素鋼板を積層してな
り、全体として短円筒状をなしている。この固定子ヨー
ク２２には、内向きに、複数の巻線巻回部２２ａが形成
され、その巻線巻回部２２ａに複数相の巻線２３を施し
てなり、巻線巻回部２２ａの内周側の端面は軸心を中心
とした円弧面に形成されている。

【００２５】一方、回転子２４は、モータフレーム２０
に設けられて前記固定子ヨーク２２の内側に同心状態に
設けられている。この回転子２４の回転軸２５には、例
えば鉄製の回転子ヨーク２６が取着されている。この回
転子ヨーク２６は上端面が閉塞された筒状をなし、その
周壁の外周面は、仮想の円形面に対して相対的に正弦波
となるような曲面に形成されている。つまり、固定子２
１および回転子２４の一部を展開して示す図３から分か
るように、回転子ヨーク２６の外周面はほぼ正弦波状を
なす。なお、上記回転軸２５は、回転子ヨーク２６から
上方へ突出する部分が、モータフレーム２０に取着され
た軸受２７により支承されると共に、回転子ヨーク２６
の内部の部分が、モータフレーム２０に取着された軸受
２８により支承されている。

【００２６】上記回転子ヨーク２６の外周面には、リン
グ状の永久磁石２９が設けられている。この永久磁石２
９は、磁性プラスチックからなる。この場合、次のよう
にして回転子ヨーク２６に取着されたものである。すな
わち、例えばネオジウム系磁性粉末を混入したプラスチ
ック材料を溶融した状態で、予め回転子ヨーク２６を収
容した成形型に該プラスチック材料を注入し固化し、も
って、型成形により磁性プラスチックを回転子ヨーク２
６に取着する。この後、この磁性プラスチックにＮ極、
Ｓ極の各中央部が、図３に示した回転子ヨーク２６の正
弦波面の頂点２６ａとなるように、交互に着磁されて永
久磁石２９が製造される。

【００２７】この場合、永久磁石２９の外周面は真円状
をなして前記固定子ヨーク２２との空隙を一定としてい
る。そして、回転子ヨーク２６の外周面が仮想真円に対
して正弦波状をなすから、該永久磁石２９の径方向の肉
厚が、図３に示すように、磁極中央部から磁極端に向か
うに従って薄くなるように構成される。しかも、上述の
型成形によりこの永久磁石２９の内周面と回転子ヨーク
２６の外周面とは全周にわたって接触している。

【００２８】ここで、磁気回路の動作点について、図４
を用いて簡単に説明する。永久磁石は、磁束密度Ｂと磁
界の強さＨの曲線において、磁気回路の各寸法により決
まるパーミアンス係数Ｐｃにより、動作点（Ｂｄ，Ｈ
ｄ）が決定され、モータの回転トルクの発生に寄与する
有効磁束φｇが決まる。上記パーミアンス係数Ｐｃは次
の式から求められる。

【００２９】 Ｐｃ＝［（Ｌｍ・Ａｇ）／（Ａｍ・Ｌｇ）］・ｋ ここで、Ｌｍ：永久磁石厚さ［ｍ］ Ａｇ：１スロット当りの磁気ギャップ断面積［ｍ^２］ Ａｍ：１極当りの永久磁石断面積［ｍ^２］ Ｌｇ：磁気ギャップ長［ｍ］ ｋ ：（漏洩係数）／（起磁力損失係数） とする。よ
って、永久磁石厚さＬｍに応じて有効磁束φｇが変化す
ることが分かる。

【００３０】このように構成した本実施例によれば、回
転子２４の永久磁石２９における径方向肉厚が磁極中央
部から磁極端に向かうに従って薄くなるように（この場
合正弦波状に小さくなるように）構成しているから、空
隙磁束密度を正弦波に近付けることができて回転むらを
低減することができ、しかも、永久磁石２９と固定子２
１との空隙を一定とする構成としているから、磁気ギャ
ップＬｇが一様で、特性劣化を来すことない。しかも、
磁性プラスチックからなる永久磁石２９を型成形により
回転子ヨーク２６に取着しているから、永久磁石２９の
取着位置がずれることもなくて、磁極位相のずれをなく
すことができる。さらには、永久磁石２９の内周面と回
転子ヨーク２６の外周面とが全周にわたって接触した形
態に型成形されるから、永久磁石２９および回転子ヨー
ク２６間の磁気抵抗の増大をなくすことがができ、また
高い製作精度および組立精度も必要としない。

【００３１】さらに本実施例によれば、回転軸２５にお
いて回転子ヨーク２６の内部に位置する部分が軸受２８
により支承されているから、回転子ヨーク２６のいわゆ
るデッドスペースを軸受スペースとして利用できるか
ら、軸方向の小形化に寄与できる。

【００３２】なお、上記第１の実施例では、回転子ヨー
ク２６の周壁の肉厚が均一肉厚としながら円形面に対し
て相対的に正弦波状の曲面に形成したが、これは、第２
の実施例として示す図５のように外周面側のみを上記曲
面に形成し、内周面は円形に形成するようにしても良
い。

【００３３】図６および図７は本発明の第３の実施例を
示しており、この実施例においては、アウターロータ形
の構成を示している。すなわち、静止部位に取り付けら
れたスリーブ３１の外周には、固定子３２が取り付けら
れている。この固定子３２は、固定子ヨーク３３に複数
相の巻線３４を施してなる。

【００３４】前記スリーブ３１の中空部には回転子３５
の回転軸３６が軸受３７，３８を介して回転自在に支承
されている。この回転軸３６には、回転子ヨーク３９が
取着されており、この回転子ヨーク３９には前記固定子
ヨーク３３の外周側に垂下する垂下部３９ａが形成され
ている。この垂下部３９ａは、図７に示すように仮想真
円に対して相対的に正弦波状をなす曲面に形成されてい
る。そして、この垂下部３９ａの内周面には、磁性プラ
スチックからなる永久磁石４０が型成形により取着され
ている。

【００３５】この永久磁石４０は、その内周面が真円状
をなして前記固定子ヨーク３３との空隙を一定とすると
共に、該永久磁石４０の径方向肉厚が磁極中央部から磁
極端に向かうに従って薄くなるように構成され、且つこ
の永久磁石４０の外周面と回転子ヨーク３９の垂下部３
９ａの内周面とは全周にわたって接触している。この第
３の実施例においても、第１の実施例と同様に、回転む
らの低減を図り図り得ると共に、特性劣化を来すことな
く、また永久磁石４０の取着位置がずれることもなく
て、磁極位相のずれをなくすことができ、永久磁石４０
および回転子ヨーク３９間の磁気抵抗の増大をなくすこ
とがができる。また高い製作精度および組立精度も必要
としない。

【００３６】図８および図９は本発明の第４の実施例を
示しており、この実施例においては、アキシャルギャッ
プ形の構成を示している。すなわち、静止部位に取り付
けられたスリーブ４１の外周には、固定子４２が取り付
けられている。この固定子４２の固定子ヨーク４３は円
形平板状をなし、この固定子ヨーク４３の上面には回路
基板４４が装着され、さらにこの回路基板４４には複数
相の巻線４５が装着されている。

【００３７】前記スリーブ４１の中空部には回転子４６
の回転軸４７が軸受４８，４９を介して回転自在に支承
されている。この回転軸４７には、前記固定子４２と軸
方向で対向するように回転子ヨーク５０が取着されてい
る。この回転子ヨーク５０は、図９に示すように正弦波
状をなす曲面に形成されている。そして、この回転子ヨ
ーク５０における固定子４２との対向面には、磁性プラ
スチックからなる永久磁石５１が型成形により取着され
ている。

【００３８】この永久磁石５１における固定子４２との
対向面は平面状をなして前記固定子４２との空隙を一定
とすると共に、該永久磁石５１の軸方向肉厚が磁極中央
部から磁極端に向かうに従って薄くなるように構成さ
れ、且つこの永久磁石５１と回転子ヨーク５０とは全周
にわたって接触している。

【００３９】この第４の実施例においても、第１の実施
例と同様に、回転むらの低減を図り図り得ると共に、特
性劣化を来すことなく、また永久磁石５１の取着位置が
ずれることもなくて、磁極位相のずれをなくすことがで
き、永久磁石５１および回転子ヨーク４３間の磁気抵抗
の増大をなくすことができる。また高い製作精度および
組立精度も必要としない。

【００４０】図１０は本発明の第５の実施例を示し、こ
の実施例においては、次の点が第１の実施例と異なる。
すなわち、回転子ヨーク２６の周壁部２６ａ下端部には
外側へ張り出す水平部２６ｂが延出されており、永久磁
石２９は上記回転子ヨーク２６の周壁部２６ａと水平部
２６ｂとかけて取着されている。もって、回転子ヨーク
２６の少なくとも二面が固定子２１と対向すると共に、
その二面に永久磁石２９が該固定子２１と対向するよう
に設けられている。この構成においては、固定子２１の
巻線２３に鎖交する磁束が増加し、特性向上が図れる。

【００４１】図１１および図１２は本発明の第６の実施
例を示しており、この実施例においては次の点が第１の
実施例と異なる。すなわち、回転子ヨーク５２の周壁は
円形状をなし、この回転子ヨーク５２には磁性プラスチ
ックからなる永久磁石５３が型成形により取着されてい
る。この場合、永久磁石５３と固定子２１との空隙を一
定とすると共に、回転子ヨーク５２と該永久磁石５３と
の間には、磁極中央に位置して永久磁石５３より磁気強
度が強い補助永久磁石５４を配設している。そして、回
転子ヨーク５２はその全面が永久磁石５３および補助永
久磁石５４に接触している。

【００４２】この実施例によれば、回転子ヨーク５２と
永久磁石５３との間に、磁極中央に位置して永久磁石５
３より磁気強度が強い補助永久磁石５４を配設している
から、空隙磁束密度を正弦波に近付けることができて回
転むらを低減することができ、しかも、永久磁石５３と
固定子２１との空隙を一定とする構成としているから、
磁気ギャップが一様で、特性劣化を来すことない。ま
た、回転子ヨーク５２はその全面が永久磁石５３および
補助永久磁石５４に接触しているから、永久磁石５３と
回転子ヨーク５２との間の磁気抵抗、および補助永久磁
石５４と回転子ヨーク５２との間の磁気抵抗の増大をな
くすことがができる。

【００４３】図１３および図１４は本発明の第７の実施
例を示しており、この実施例においては次の点が第１の
実施例と異なる。すなわち、回転子ヨーク５５の周壁は
円形状をなし、この回転子ヨーク５５には磁性プラスチ
ックからなる永久磁石５６が型成形により取着されてい
る。この場合、永久磁石５６と固定子２１との空隙を一
定とすると共に、回転子ヨーク５５と該永久磁石５６と
の間には、磁極端部に位置して永久磁石５６より磁気強
度が弱い補助永久磁石５７，５８が配設され、そして、
回転子ヨーク５５はその全面が永久磁石５６および補助
永久磁石５７に接触している。この場合補助永久磁石５
７，５８のうち磁極端に近い保持永久磁石５８の方が補
助永久磁石５７より幅が小さい構成となっている。

【００４４】この実施例によれば、回転子ヨーク５５と
永久磁石５６との間に、磁極端部に位置して永久磁石５
６より磁気強度が弱い補助永久磁石５７，５８を配設し
ているから、空隙磁束密度を正弦波に近付けることがで
きて回転むらを低減することができ、しかも、永久磁石
５６と固定子２１との空隙を一定とする構成としている
から、磁気ギャップが一様で、特性劣化を来すことな
い。また、回転子ヨーク５５はその全面が永久磁石５６
および補助永久磁石５７，５８に接触しているから、回
転子２４における磁気抵抗の増大をなくすことがができ
る。また高い製作精度および組立精度も必要としない。
なお、上記補助永久磁石５７，５８に代えて鉄等の補助
磁性部材を設ける構成としても良い。

【００４５】図１５および図１６は本発明の第８の実施
例を示しており、この実施例においては次の点が第１の
実施例と異なる。すなわち、回転子ヨーク５９の周壁は
固定子２１と対向する側の面が磁極端部において凹凸状
をなしている（外側に向けて凸となるところの凸部に符
号６０，６１を付している）。この場合、磁極端に近い
凸部６１の方が凸部６０より幅が小さい構成となってい
る。また、永久磁石６２は、固定子２１との空隙が一定
となる構成で、且つ永久磁石６２と回転子２４とは全周
にわたって接触している。

【００４６】この実施例によれば、回転子ヨーク５９に
おいて固定子２１と対向する側の面が磁極端部において
凹凸状をなし、永久磁石６２が、固定子２１との空隙が
一定となるように構成されているから、空隙磁束密度を
正弦波に近付けることができて回転むらを低減すること
ができ、しかも、磁気ギャップが一様で、特性劣化を来
すことない。しかも、磁性プラスチックからなる永久磁
石６２を型成形により回転子ヨーク５９に取着している
から、永久磁石６２の取着位置がずれることもなくて、
磁極位相のずれをなくすことができ、また、永久磁石６
２と回転子ヨーク５９とが全周にわたって接触した形態
に型成形されるから、永久磁石６２および回転子ヨーク
５９間の磁気抵抗の増大をなくすことがができる。また
高い製作精度および組立精度も必要としない。

【００４７】図１７および図１８は本発明の第９の実施
例を示しており、この実施例においては次の点が第１の
実施例と異なる。すなわち、回転子ヨーク６３は固定子
２１と対向する側の面が磁極角（この場合９０度）とほ
ぼ等しくなるように凹部６３ａおよび凸部６３ｂを交互
に形成し、各凹部６３ａに磁性プラスチックからなる永
久磁石６４を型成形により取着しており、各永久磁石６
４は同極例えばＮ極となるように着磁されている。そし
てこの永久磁石６４と凸部６３ｂ先端面とが円形状に連
続し固定子２１と回転子２４との空隙が一定となる構成
である。

【００４８】この実施例によれば、回転子ヨーク６３に
磁極角とほぼ等しくなるように凹部６３ａおよび凸部６
３ｂを交互に形成し、各凹部６３ａに永久磁石６４を同
極となるように設け、この永久磁石６４と凸部６３ｂ先
端面とが連続し固定子２１と回転子２４との空隙が一定
となる構成であるから、永久磁石６４から発生された磁
束の磁気回路は隣接する凸部６３ｂを磁路とした磁気回
路を形成するので、凸部６３ｂ表面には永久磁石６４と
は異なる磁極が形成され、すなわち、Ｎ極およびＳ極が
交互に形成され、モータとして回転するようになる。

【００４９】そして、この実施例によれば、回転子ヨー
ク６３の各凹部６３ａに、磁性プラスチックからなる永
久磁石６４を型成形により取着する構成であるから、回
転子２４の製作が容易で、しかも永久磁石６４は同極着
磁であるので、着磁設備の簡単化も図り得る。

【００５０】また、この実施例によれば、回転子ヨーク
の全周に永久磁石を装着する構成と同等の永久磁石材料
を使用する場合に、永久磁石の機械的強度および減磁特
性の向上を図ることが可能となる。すなわち、回転子ヨ
ークの全周に永久磁石を装着する構成のものでは、永久
磁石材料として保磁力の高いネオジウム系材料を使用す
ることが考えられているが、この場合、ネオジウム系材
料は高価であることから、その肉厚を薄くしてコストを
低廉化することが考えられる。ところがこのように薄肉
化すると永久磁石の機械的強度および減磁特性が悪くな
る。しかるに、上記実施例によれば、凹部６３ａのみに
同極の永久磁石６４を設けることでモータをしての機能
を得るから、上述と同等量の永久磁石材料を使用する場
合に、２倍の厚さの永久磁石を形成することができ、も
って、永久磁石の機械的強度および減磁特性の向上を図
ることが可能となる。

【００５１】

【発明の効果】本発明は以上の説明から明らかなよう
に、次の効果を得ることができる。請求項１ないし請求
項４の発明によれば、永久磁石における肉厚が磁極中央
部から磁極端に向かうに従って薄くなるように構成して
いるから、空隙磁束密度を正弦波に近付けることができ
て回転むらを低減することができ、しかも、永久磁石と
固定子との空隙を一定とする構成としているから、磁気
ギャップが一様で、特性劣化を来すことない。さらに、
永久磁石を磁性プラスチックから構成して、これを型成
形により回転子ヨークに取着しているから、永久磁石を
設定された形状に容易に成形でき、またその取着位置が
ずれることもなくて、磁極位相のずれをなくすことがで
き、さらには、永久磁石と回転子ヨークとが、自ずと全
周にわたって接触した形態に型成形されるから、永久磁
石および回転子ヨーク間の磁気抵抗の増大をなくすこと
がができると共に、両者を全面で接触させるために高い
製作精度および組立精度を必要としない。

【００５２】請求項５の発明によれば、回転子ヨークが
固定子と対向する側の面が磁極端部において凹凸状をな
し、永久磁石が、固定子との空隙が一定となるように構
成されているから、空隙磁束密度を正弦波に近付けるこ
とができて回転むらを低減することができ、しかも、磁
気ギャップが一様で、特性劣化を来すことない。しか
も、永久磁石を磁性プラスチックから構成して、これを
型成形により回転子ヨークに取着しているから、永久磁
石を設定された形状に容易に成形でき、またその取着位
置がずれることもなくて、磁極位相のずれをなくすこと
ができ、さらには、永久磁石と回転子ヨークとが、自ず
と全周にわたって接触した形態に型成形されるから、永
久磁石および回転子ヨーク間の磁気抵抗の増大をなくす
ことがができると共に、両者を全面で接触させるために
高い製作精度および組立精度を必要としない。

【００５３】請求項６の発明によれば、回転子ヨークと
永久磁石との間に、磁極中央に位置して永久磁石より磁
気強度が強い補助永久磁石を配設しているから、空隙磁
束密度を正弦波に近付けることができて回転むらを低減
することができ、しかも、永久磁石と固定子との空隙を
一定とする構成としているから、磁気ギャップが一様
で、特性劣化を来すことない。しかも、磁性プラスチッ
クからなる永久磁石を型成形により回転子ヨークに取着
しているから、永久磁石の取着位置がずれることもなく
て、磁極位相のずれをなくすことができ、また、回転子
ヨークはその全面が永久磁石および補助永久磁石に接触
しているから、永久磁石と回転子ヨークとの間の磁気抵
抗、および補助永久磁石と回転子ヨークとの間の磁気抵
抗の増大をなくすことがができる。

【００５４】請求項７の発明によれば、回転子ヨークと
該永久磁石との間に、磁極端部に位置して永久磁石より
磁気強度が弱い補助永久磁石または補助磁性部材を配設
しているから、空隙磁束密度を正弦波に近付けることが
できて回転むらを低減することができ、しかも、永久磁
石と固定子との空隙を一定とする構成としているから、
磁気ギャップが一様で、特性劣化を来すことない。さら
に、磁性プラスチックからなる永久磁石を型成形により
回転子ヨークに取着しているから、永久磁石の取着位置
がずれることもなくて、磁極位相のずれをなくすことが
でき、また、回転子ヨークはその全面が永久磁石および
補助永久磁石または補助磁性部材に接触しているから、
回転子における磁気抵抗の増大をなくすことがができ
る。

【００５５】請求項８の発明は、回転子ヨークの少なく
とも二面が固定子と対向すると共に、その二面に永久磁
石が該固定子と対向するように設けられているから、固
定子の巻線に鎖交する磁束が増加し、特性向上が図れ
る。請求項９の発明は、回転子ヨークは筒状をなし、回
転軸においてこの回転子ヨークの内部に位置する部分が
軸受により支承されているから、回転子ヨークのいわゆ
るデッドスペースを軸受スペースとして利用でき、軸方
向の小形化に寄与できる。

【００５６】請求項１０の発明によれば、回転子ヨーク
に磁極角とほぼ等しくなるように凹部および凸部を交互
に形成し、各凹部に永久磁石を同極となるように設け、
この永久磁石と凸部先端面とが連続し前記固定子と回転
子との空隙が一定となる構成であるから、凸部表面には
永久磁石とは異なる磁極が形成されるようになり、もっ
て、同極磁極の永久磁石としながらもＮ極およびＳ極が
交互に形成され、モータとして回転させることができ
る。これにより、回転子ヨークの全周に永久磁石を装着
する構成と同等の永久磁石材料を使用する場合に、永久
磁石の機械的強度および減磁特性の向上を図ることが可
能となる。そして、回転子ヨークの各凹部に、磁性プラ
スチックからなる永久磁石を型成形により取着する構成
であるから、回転子の製作が容易で、しかも永久磁石は
同極着磁であるので、着磁設備の簡単化も図り得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す横断平面図

【図２】縦断側面図

【図３】要部の展開図

【図４】磁界の強さと磁束密度とを関係を示す図

【図５】本発明の第２の実施例を示す横断平面図

【図６】本発明の第３の実施例を示す縦断側面図

【図７】横断平面図

【図８】本発明の第４の実施例を示す縦断側面図

【図９】要部の展開図

【図１０】本発明の第５の実施例を示す縦断側面図

【図１１】本発明の第６の実施例を示す横断平面図

【図１２】要部の展開図

【図１３】本発明の第７の実施例を示す横断平面図

【図１４】要部の展開図

【図１５】本発明の第８の実施例を示す横断平面図

【図１６】要部の展開図

【図１７】本発明の第９の実施例を示す横断平面図

【図１８】要部の展開図

【図１９】従来例を示す図１相当図

【図２０】異なる従来例を示す図１相当図

【図２１】さらに異なる従来例を示す回転子の横断平面
図

【符号の説明】

２０はモータフレーム、２１は固定子、２２は固定子ヨ
ーク、２３は巻線、２４は回転子、２６は回転子ヨー
ク、２９は永久磁石、３２は固定子、３３は固定子ヨー
ク、３９は回転子ヨーク、４０は永久磁石、４２は固定
子、４３は固定子ヨーク、４６は回転子、５０は回転子
ヨーク、５１は永久磁石、５２は回転子ヨーク、５３は
永久磁石、５４は補助永久磁石、５５は回転子ヨーク、
５６は永久磁石、５７，５８は補助永久磁石、５９は回
転子ヨーク、６０，６１は凸部、６２は永久磁石、６３
は回転子ヨーク、６３ａは凹部、６３ｂは凸部、６４は
永久磁石を示す。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数相の巻線を有する固定子と、 この固定子と対向して回転自在に設けられ回転子ヨーク
   に磁性プラスチックからなる永久磁石を型成形により取
   着してなる回転子とを備え、 前記永久磁石と前記固定子との空隙を一定とすると共
   に、該磁石における肉厚が磁極中央部から磁極端に向か
   うに従って薄くなるように構成し、且つ、前記永久磁石
   と回転子ヨークとは全周にわたって接触していることを
   特徴とする永久磁石形モータ。
2. 【請求項２】 固定子ヨークに複数相の巻線を施してな
   る固定子と、 前記固定子ヨークの内側に同心状に回転自在に設けら
   れ、回転軸に回転子ヨークを取着すると共に、この回転
   子ヨークの外周面に磁性プラスチックからなるリング状
   の永久磁石を型成形により取着してなる回転子とを備
   え、 前記永久磁石の外周面は真円状をなして前記固定子ヨー
   クとの空隙を一定とすると共に、該永久磁石の径方向肉
   厚が磁極中央部から磁極端に向かうに従って薄くなるよ
   うに構成し、且つこの永久磁石の内周面と回転子ヨーク
   の外周面とは全周にわたって接触していることを特徴と
   する永久磁石形モータ。
3. 【請求項３】 固定子ヨークに複数相の巻線を施してな
   る固定子と、 前記固定子ヨークの外側に同心状に回転自在に設けら
   れ、回転軸に回転子ヨークを取着すると共に、この回転
   子ヨークの内周面に磁性プラスチックからなるリング状
   の永久磁石を型成形により取着してなる回転子とを備
   え、 前記永久磁石の内周面は真円状をなして前記固定子ヨー
   クとの空隙を一定とすると共に、該永久磁石の径方向肉
   厚が磁極中央部から磁極端に向かうに従って薄くなるよ
   うに構成し、且つこの永久磁石の外周面と回転子ヨーク
   の内周面とは全周にわたって接触していることを特徴と
   する永久磁石形モータ。
4. 【請求項４】 固定子ヨークに複数相の巻線を施してな
   る固定子と、 前記固定子ヨークと軸方向に対向して同心状に回転自在
   に設けられ、回転軸に回転子ヨークを取着すると共に、
   この回転子ヨークに前記固定子ヨークと対向するように
   磁性プラスチックからなるリング状の永久磁石を型成形
   により取着してなる回転子とを備え、 前記永久磁石における固定子ヨークとの対向面は平面状
   をなして前記固定子との空隙を一定とすると共に、該永
   久磁石の軸方向肉厚が磁極中央部から磁極端に向かうに
   従って薄くなるように構成し、且つこの永久磁石と回転
   子ヨークとは全周にわたって接触していることを特徴と
   する永久磁石形モータ。
5. 【請求項５】 複数相の巻線を有する固定子と、 この固定子と対向して回転自在に設けられ、回転子ヨー
   クに磁性プラスチックからなる永久磁石を型成形により
   取着してなる回転子とを備え、 前記回転子ヨークは前記固定子と対向する側の面が磁極
   端部において凹凸状をなし、 前記永久磁石は、前記固定子との空隙が一定となる構成
   で、且つ該永久磁石と回転子とは全週にわたって接触し
   ていることを特徴とする永久磁石形モータ。
6. 【請求項６】 複数相の巻線を有する固定子と、 この固定子と対向して回転自在に設けられ回転子ヨーク
   に磁性プラスチックからなる永久磁石を型成形により取
   着してなる回転子とを備え、 前記永久磁石と前記固定子との空隙を一定とすると共
   に、前記回転子ヨークと該永久磁石との間には、各磁極
   中央に位置して永久磁石より磁気強度が強い補助永久磁
   石を配設し、前記回転子ヨークはその全面が永久磁石あ
   るいは補助永久磁石に接触していることを特徴とする永
   久磁石形モータ。
7. 【請求項７】 複数相の巻線を有する固定子と、 この固定子と対向して回転自在に設けられ回転子ヨーク
   に磁性プラスチックからなる永久磁石を型成形により取
   着してなる回転子とを備え、 前記永久磁石と前記固定子との空隙を一定とすると共
   に、前記回転子ヨークと該永久磁石との間には、各磁極
   端部に位置して永久磁石より磁気強度が弱い補助永久磁
   石または補助磁性部材を配設し、前記回転子ヨークはそ
   の全面が永久磁石あるいは補助永久磁石または補助磁性
   部材に接触していることを特徴とする永久磁石形モー
   タ。
8. 【請求項８】 回転子ヨークの少なくとも二面が固定子
   と対向すると共に、その二面に永久磁石が該固定子と対
   向するように設けられていることを特徴とする請求項１
   ないし７のいずれかに記載の永久磁石形モータ。
9. 【請求項９】 回転子ヨークは筒状をなし、回転軸にお
   いてこの回転子ヨークの内部に位置する部分が軸受によ
   り支承されていることを特徴とする請求項２記載の永久
   磁石形モータ。
10. 【請求項１０】 複数相の巻線を有する固定子と、 この固定子と対向して回転自在に設けられ、回転子ヨー
    クに磁性プラスチックからなる永久磁石を型成形により
    取着してなる回転子とを備え、 前記回転子ヨークに前記固定子と対向する側の面が磁極
    角とほぼ等しくなるように凹部および凸部を交互に形成
    し、各凹部に前記永久磁石を同極となるように設け、こ
    の永久磁石と凸部先端面とが連続し前記固定子と回転子
    との空隙が一定となる構成であることを特徴とする永久
    磁石形モータ。