JPH11252836A - 永久磁石型回転子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 永久磁石型回転子を用いたモータにおいて、
回転子外周面と固定子内周面とのあいだのギャップを可
及的に小さいものにする。 【解決手段】 回転子１を構成するヨーク３に溝状部３
ａと外径方向に突出状の磁極部３ｂとを形成し、磁極部
３ｂの先端面に永久磁石５を止着する構成とし、永久磁
石５および溝状部３ａの露出面を、強磁性素材で形成さ
れたカバー体７で被覆する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、外筒となる固定子
側にコイルを巻装し、回転子側に永久磁石が備えられる
ブラシレスモータ用の永久磁石型回転子の技術分野に属
するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、この種ブラシレスモータは、回
転子に永久磁石を設けてヨークとしているが、回転子と
しては、図４に示すように、強磁性素材からなる板材の
複数枚が積層されて形成されるヨーク８と、該ヨーク８
の外周面に周回り方向に適間隔を存して止着される永久
磁石９とを備えて形成されるが、この永久磁石９の保護
および脱落防止を計るため、該永久磁石９の外周面を、
非磁性素材からなる円筒状のカバー体１０で被覆してい
た。ところで回転子外周面と固定子６の内周面とのあい
だは、回転子の回転を損なわないための間隙ｓを確保す
ることが必要であり、そうすると、ヨーク３の外周面と
固定子６の内周面とのあいだの実質的なギャップδは、
前記間隙ｓにカバー体１０の肉厚ｔを加えたものとなっ
て効率が低下するという問題がある。

【０００３】そこで、特開平５−２９２６８８号公報に
示される如く、回転子を、ヨークにスロットを形成し、
該スロットに永久磁石を挿入して組込むようにしたもの
が提唱される。そしてこのものでは、永久磁石の保護お
よび脱落防止が計れながら、カバー体のないものとし
て、ヨーク外周面と固定子内周面とのあいだの実質的な
ギャップを、回転子の回転を損なわないための間隙のみ
として効率アップを計る試みがある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところがこのもので
は、永久磁石を、スロットに永久磁石素材を挿入してか
ら着磁しようとした場合、ヨークの飽和磁束密度を越え
て着磁することができず、このため、永久磁石素材とし
て保磁力特性の大きなフェライト材や希土類金属を採用
しても、その特性を活かせないものとなる。そこでこの
場合には、予め永久磁石素材を着磁して永久磁石にした
ものをスロットに挿入組込みすることになるが、永久磁
石をスロットに挿入するとき、永久磁石がスロット内面
に磁着した状態で摺動させながら無理押し込みする状態
で挿入しなければならず、そうすると、永久磁石表面が
スロットに擦過されることになって傷つきやすく、特に
希土類金属を永久磁石素材として用いるもののように、
表面に酸化防止膜が塗布されたものでは、この酸化防止
膜が剥がれて酸素に接触し、酸化が促進されてしまうと
いう問題があり、ここに本発明が解決しようとする課題
があった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の如き実
情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作
されたものであって、界磁用の永久磁石を備えたブラシ
レスモータの回転子において、該回転子を、強磁性素材
からなる板材の複数枚が積層され、かつ磁極を形成すべ
く外径方向に突出した磁極部と溝状部との複数が周回り
方向に交互に形成されるヨークと、前記磁極片の先端面
に止着される永久磁石と、永久磁石および溝状部の露出
面を被覆する強磁性素材からなるカバー体とを備えるも
のとするものであり、これによって、カバー体が永久磁
石の磁路を損なうことがなく回転子と固定子とのあいだ
のギャップを可及的に小さくするものである。

【０００６】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図１
〜図３に基づいて説明する。図面において、１はブラシ
レスモータを構成する回転子であって、該回転子１は
鉄、ニッケル等の強磁性素材からなる薄板状の板材２を
複数枚積層して構成されたヨーク３と、ヨーク３に貫通
状に一体止着されるモータ軸４と、ヨーク３の外周面に
一体止着される永久磁石５とを備えて構成されるもので
あり、さらに回転子１は、コイル６ａが巻装された筒状
の固定子６に、固定子６内周面と回転子１外周面とのあ
いだに所定間隙（ギャップδ）を存する状態で遊嵌状に
挿通されている。そして、固定子６側のコイル６ａに通
電、励磁することで磁極が形成され、これに基づいて回
転子１が回転駆動するように構成されていること等は何
れも従来通りとなっている。

【０００７】前記ヨーク３を構成する各板材２は略円盤
状に形成されているものであるが、各板材２は、モータ
軸４が貫通するための貫通孔２ａが中央部に形成され、
外周縁部の周方向に当間隔を存する状態で凹状の溝部２
ｂと、これら溝状部２ｂ同志のあいだに位置する状態で
円弧状に突出する突出部２ｃとが適角度を存してそれぞ
れ二対形成されている。そして、これら板材２の複数枚
を積層することで、ヨーク３の筒状外周面に軸方向に長
い凹状の溝状部３ａと、外径方向に円弧状の外周面を有
する磁極部３ｂとが交互に二対形成され、これら磁極部
３ｂの外周面に、外周形状が磁極部３ｂの外周形状に沿
うべく円弧形状に形成された永久磁石５が止着される。
そしてこれらの永久磁石５は、その外周面部が交互に
Ｎ、Ｓ極となるように設定されることになるが、この永
久磁石５は、磁極部３ｂの外周面に止着される段階では
未だ着磁されていない状態の永久磁石材料の状態であ
り、この永久磁石材料を磁極部３ｂに止着してから着磁
する設定となっている。

【０００８】一方、７は鉄、ニッケル等の強磁性素材で
形成されるカバー体であって、該カバー体７は、永久磁
石５とヨーク溝状部３ａとの露出面を連続的に覆う筒形
状をしていて永久磁石５の脱落防止を行う設定になって
おり、そしてこのカバー体７の永久磁石部位の外周面と
固定子６の内周面とのあいだがギャップδとなるように
設定されている。

【０００９】叙述の如く構成された本発明の実施の形態
において、ブラシレスモータの回転子１は、固定子コイ
ル６ａに通電、励磁することで順次形成される所定の磁
極に永久磁石５が吸引されることに基づいて回転するこ
とになるが、この場合に、ヨーク３の外周面は、永久磁
石５の脱落防止を果たすべくカバー体７で被覆されてい
る。ところがこのカバー体７は強磁性素材で形成されて
いるため、カバー体７自体も磁路を形成することにな
り、この結果、ヨーク３外周面と固定子６内周面とのあ
いだのギャップδが、従来のカバー体を非磁性体で形成
したもののように、カバー体の厚みを含めたものとなっ
てしまうことがなく、カバー体７の外周面と固定子６の
内周面とのあいだの間隙分のみとなって小さくすること
ができ、モータの効率アップが計れる。

【００１０】しかもこのものでは、永久磁石５は、予め
着磁されたものを組み込むのではなく、磁極部３ｂに止
着した永久磁石材料を着磁すればよいこととなって、希
土類磁石のような高性能型磁石であっても問題なく着磁
することができる。尚、永久磁石５の着磁は、カバー体
７で被覆する前の工程とすることができるが、その場
合、カバー体７を被覆する際に、該カバー体７が永久磁
石５に磁着して擦れることが考えられるが、カバー体７
およびヨーク３を位置ずれのないようそれぞれ機械的に
保持した状態で被覆作業を行うことでカバー体７の永久
磁石５に対する擦れを回避できる。また、カバー体７に
ついて、被覆当初は溝状部対応部位も円弧状になった大
径のものとし、そして被覆後、カバー体７の溝状部対応
部位を溝状部３ｂに沿うよう変形させるようにすれば、
カバー体７と永久磁石５との擦れ現象をより防止できる
という利点がある。

【００１１】さらに、このものでは、カバー体７が強磁
性素材で形成されていたとして、該カバー体７の溝状部
相当部位は、固定子６の内周面から大きく離間している
ため磁路に実質的な影響を与えることがないうえ、永久
磁石５は、ヨーク３に突出状に形成された磁極部３ｂの
外周面に止着され、互いに異極となる隣接永久磁石５同
志は溝状部３ａを介して磁界を分岐した状態で近接する
ことになるので、この分永久磁石５の減磁を防止でき
て、モータの耐久性をアップさせることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】回転子の分解斜視図である。

【図２】回転子の正面断面図である。

【図３】ブラシレスモータの正面断面図である。

【図４】従来例の回転子の一部正面断面図である。

【符号の説明】

１ 回転子 ２ 板材 ２ｂ 溝部 ３ ヨーク ３ａ 溝状部 ３ｂ 磁極部 ４ モータ軸 ５ 永久磁石 ６ 固定子 ７ カバー体

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 界磁用の永久磁石を備えたブラシレスモ
   ータの回転子において、該回転子を、強磁性素材からな
   る板材の複数枚が積層され、かつ磁極を形成すべく外径
   方向に突出した磁極部と溝状部との複数が周回り方向に
   交互に形成されるヨークと、前記磁極部の先端面に止着
   される永久磁石と、永久磁石および溝状部の露出面を被
   覆する強磁性素材からなるカバー体とを備えてなる永久
   磁石型回転子。