(57)【要約】【課題】方形固定子を有しスペース利用率の高い改良されたモータを提供する。【解決手段】モータは、固定子と、固定子内に配置された回転子(20)とを備えている。固定子は、断面が多角形で、複数の側部(32a-32d)及び複数のカーブした角部(33a-33d)を含むハウジング(31)を備え、各角部は、２つの隣接する側部を接続し、且つ回転子の回転の中心(O)からオフセットした中心(O')の周りでカーブしている。又、固定子は、ハウジングの内面に固定された永久磁石(34)を備えている。回転子(35)の周囲面とリング磁石(34)の内面との間にエアギャップ(37)が形成される。ハウジングの角部(33a-33d)に対応する部分におけるリング磁石の厚みは、ハウジングの側部(32a-32d)に対応する部分におけるリング磁石の厚みより大きくされる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定子と、固定子に直面して回転可能に装着された回転子とを備えた電気モータにおいて、前記固定子は、
断面が多角形のハウジングであって、複数の側部、及び２つの隣接する側部を各々接続する複数のカーブした角部を含むようなハウジングと、
前記ハウジングの内面に固定された永久磁石と、
前記回転子と永久磁石との間に形成されたエアギャップと、
を備え、前記永久磁石がリング磁石であり、そして前記ハウジングの前記角部に対応する部分における前記リング磁石の厚みが、前記ハウジングの前記側部に対応する部分における前記リング磁石の厚みより大きくされた、電気モータ。
【請求項２】
前記角部の各々は、前記回転子の回転の中心からオフセットした中心の周りでカーブしている、請求項１に記載の電気モータ。
【請求項３】
前記ハウジングの前記角部に対応する部分における前記エアギャップの厚みは、前記ハウジングの前記側部に対応する部分における前記エアギャップの厚みより大きい、請求項１又は２に記載の電気モータ。
【請求項４】
前記エアギャップの厚みは、前記リング磁石の最も厚い部分に対応する部分において最大であり、且つ前記リング磁石の最も薄い部分に対応する部分において最小である、請求項３に記載の電気モータ。
【請求項５】
前記リング磁石と前記ハウジングの前記角部との間にギャップが形成される、請求項１から４のいずれかに記載の電気モータ。
【請求項６】
前記リング磁石と前記ハウジングの前記側部との間にギャップが形成される、請求項１から５のいずれかに記載の電気モータ。
【請求項７】
前記角部の内面の曲率半径は、前記角部に対応する部分における前記リング磁石の外面の曲率半径より大きい、請求項１から６のいずれかに記載の電気モータ。
【請求項８】
前記角部の内面の曲率半径と前記リング磁石の内面の曲率半径との比は、１．１ないし１．８である、請求項１から７のいずれかに記載の電気モータ。
【請求項９】
前記ハウジングは、均一の厚みを有する、請求項１から８のいずれかに記載の電気モータ。
【請求項１０】
前記角部における前記ハウジングの厚みは、前記側部における前記ハウジングの厚みより大きい、請求項１から８のいずれかに記載の電気モータ。
【請求項１１】
前記ハウジングは、四角形断面を有する、請求項１から１０のいずれかに記載の電気モータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気モータに係り、より詳細には、方形固定子を有する電気モータに係る。
【背景技術】
【０００２】
従来の永久磁石ＤＣモータの断面が図１に示されている。このモータ１０は、固定子、及び固定子に直面して回転可能に装着された回転子１５を備えている。固定子は、円筒形ハウジング１１を備え、この円筒形ハウジング１１の内面に永久磁石１４が固定されて、回転子１５の周りに分布されている。円筒形ハウジングは、運搬中に転がり易く、設置が不便であることが知られている。
【０００３】
近年開発された方形モータが図２に示されている。この方形モータ２０は、固定子及び回転子２５を備えている。固定子は、方形ハウジング２１を備え、この方形ハウジング２１の内面に永久磁石２４が固定されている。回転子２５は、固定子に直面して回転可能に装着され、磁石２４により取り巻かれている。この方形モータ２０は、従来の円筒形モータ１０の上述した欠点を解消する。しかしながら、この方形モータ２０は、ハウジング２１の角部分の付近のスペースが使用されないので、スペース利用率が低い。更に、回転子２５の外径は、特に、小型モータでは、方形ハウジング２１のサイズ及び磁石２４の厚みによって制限される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
それ故、スペース利用率の高い改良されたモータが要望される。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
従って、本発明は、その１つの態様において、固定子と、固定子に直面して回転可能に装着された回転子とを備えた電気モータにおいて、固定子は、断面が多角形のハウジングであって、複数の側部及びその２つの隣接する側部を各々接続する複数のカーブした角部を含むようなハウジングと、該ハウジングの内面に固定された永久磁石と、回転子と永久磁石との間に形成されたエアギャップとを備え、永久磁石は、リング磁石であり、そしてハウジングの前記角部に対応する部分におけるリング磁石の厚みが、ハウジングの前記側部に対応する部分におけるリング磁石の厚みより大きくされた、電気モータを提供する。
【０００６】
好ましくは、前記角部の各々は、回転子の回転の中心からオフセットした中心の周りでカーブしている。
【０００７】
好ましくは、ハウジングの前記角部に対応する部分における前記エアギャップの厚みは、ハウジングの前記側部に対応する部分における前記エアギャップの厚みより大きい。
【０００８】
好ましくは、前記エアギャップの厚みは、リング磁石の最も厚い部分に対応する部分において最大であり、且つリング磁石の最も薄い部分に対応する部分において最小である。
【０００９】
好ましくは、リング磁石とハウジングの前記角部との間にギャップが形成される。
【００１０】
好ましくは、リング磁石とハウジングの前記側部との間にギャップが形成される。
【００１１】
好ましくは、前記角部の内面の曲率半径は、前記角部に対応する部分におけるリング磁石の外面の曲率半径より大きい。
【００１２】
理想的には、前記角部の内面の曲率半径とリング磁石の内面の曲率半径との比は、１．１ないし１．８である。
【００１３】
好ましくは、ハウジングは、均一な厚みを有する。
【００１４】
好ましくは、前記角部におけるハウジングの厚みは、前記側部におけるハウジングの厚みより大きい。
【００１５】
好ましくは、ハウジングは、四角形断面を有する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の有益な効果は、上述した構成により達成される改善されたスペース利用率を含む。
【００１７】
以下、添付図面を参照し、本発明の好ましい実施形態を一例として説明する。図示されたコンポーネント及び特徴部の寸法は、一般的に、表現の便宜上及び明瞭化のために選択されたものであって、必ずしも正しいスケールで示されていない。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】従来のＤＣモータの断面図である。
【図２】従来の別のＤＣモータの断面図である。
【図３】本発明の好ましい実施形態によるモータの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図３は、本発明の好ましい実施形態によるモータの断面図である。このモータ３０は、固定子と、固定子に直面して回転可能に装着された回転子３５（破線で象徴的に表されている）とを備えている。固定子は、ハウジング３１と、ハウジング３１の内面に固定されたリング磁石３４とを含む。ハウジング３１は、多角形の管状であり、４つの側部３２ａ−３２ｄと、４つのカーブした角部３３ａ−３３ｄを含む。各角部は、２つの隣接する側部を接続する。例えば、角部３３ａは、２つの隣接する側部３２ａ及び３２ｂを接続し、そして角部３３ｂは、２つの隣接する側部３２ｂ及び３２ｃを接続する。
【００２０】
リング磁石３４は、ハウジング３１の内面に固定される。リング磁石３４は、ハウジング３１の角部３３ａ−３３ｄに対応する部分に大きな半径方向厚みを有し、そしてその大きな厚み部分から、ハウジング３１の各側部の中間部に対応する周囲方向部分に向かって徐々に減少する小さな半径方向厚みを有する。回転子３５は、リング磁石３４により取り巻かれる。回転子３５の外面と、リング磁石３４の内面との間には、エアギャップ３７がある。
【００２１】
リング磁石３４の内面は、円のように見える断面がハウジング３１の側部３２ａ−３２ｄに対応する部分において若干凸状であるので、真の正円筒面ではない。即ち、リング磁石の穴は、側部と側部との間で測定された直径が、角部と角部との間で測定された直径に比して小さい。これは、ハウジング３１の側部３２ａ−３２ｄに対応する部分でリング磁石３４が容易に折れないようにする。又、エアギャップ３７の半径方向厚みは、非均一であり、ハウジング３１の側部３２ａ−３２ｄに対応する部分において小さな半径方向厚みを有し、そしてハウジング３１の角部３３ａ−３３ｄに対応する部分において大きな半径方向厚みを有する。この実施形態では、エアギャップは、リング磁石３４が最大の半径方向厚みを有する部分において最大の半径方向厚みを有し、そしてリング磁石３４が最小の半径方向厚みを有する部分において最小の半径方向厚みを有する。非均一なエアギャップは、モータの磁石の止めトルクを下げ、消磁のおそれを少なくする。
【００２２】
更に、リング磁石３４の形状及びサイズにより、リング磁石３４とハウジング３１の各角部３３ａ−３３ｄとの間にギャップ３８が形成される。
【００２３】
更に、ハウジング３１の側部３２ａ−３２ｄに対応するリング磁石３４の外面には１つ以上の溝を形成することができ、各溝は、リング磁石３４とハウジング３１の側部との間にギャップ３９を形成する。ギャップ３８及び３９には、リング磁石３４をハウジング３１に固定するための接着剤を充填することができる。他方、リング磁石３４とハウジング３１の角部との間のギャップ３８によりリング磁石３４をハウジング３１に挿入するのが容易になる。
【００２４】
図３に示す好ましい実施形態では、ハウジング３１は、０．８ｍｍ、０．９ｍｍ又は１．０ｍｍのような均一な半径方向厚みを有する。角部３３ａ−３３ｄの各々は、中心Ｏ’が回転子３５の回転の中心Ｏからオフセットした弧に沿ってカーブしている。特に、各角部３３ａ−３３ｄの内面の曲率半径は、回転子３５の外面の半径より小さく、角部をより滑らかにする。
【００２５】
各角部３３ａ−３３ｄの内面の曲率半径は、その角部３３ａ−３３ｄに対応する部分におけるリング磁石３４の外面の曲率半径より大きいのが好ましい。
【００２６】
各角部３３ａ−３３ｄの内面の曲率半径とリング磁石３４の内面の曲率半径との比は、１．１ないし１．８であるのが最も好ましい。又、各角部３３ａ−３３ｄの内面の曲率半径と、側部３２ａ−３２ｄに対応する部分におけるリング磁石３４の内面の曲率半径との比は、１１．８０／６．８４、即ち約１．７３である。
【００２７】
リング磁石３４は、回転子３５の回転の中心Ｏの周りで対称的である。リング磁石は、ハウジング３１の対角線の１つに沿って線対称であるのも任意である。対称的なリング磁石を製造してハウジングにアッセンブルするのは容易である。
【００２８】
前記実施形態において、ハウジング３１は、４つの側部と、各々カーブした４つの角部とを含む。或いは又、ハウジング３１は、５つ以上の側部及び５つ以上の角部を含んでもよい。更に、ハウジング３１は、各角部３３ａ−３３ｄに大きな厚みを、そして各側部３２ａ−３２ｄに小さな厚みを有してもよい。例えば、一実施形態では、各側部３２ａ−３２ｄの厚みが１ｍｍで、各角部３３ａ−３３ｄの厚みが１．１ｍｍである。
【００２９】
本発明の説明及び特許請求の範囲において、動詞「備える(comprise)」、「含む(include)」、「収容する(contain)」及び「有する(have)」並びにその変化は、各々、ここに述べたアイテムの存在を特定するために包括的な意味で使用され、付加的なアイテムの存在を除外するものではない。又、本発明は、１つ以上の好ましい実施形態を参照して説明したが、当業者であれば、種々の変更がなされ得ることが明らかであろう。それ故、本発明の範囲は、特許請求の範囲によって決定されるものとする。
【符号の説明】
【００３０】
３０：モータ
３１：ハウジング
３２ａ−３２ｄ：側部
３３ａ−３３ｄ：角部
３４：リング磁石
３５：回転子
３７、３８、３９：エアギャップ
Ｏ：回転子の回転の中心
Ｏ’：オフセットした中心
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【外国語明細書】
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2010110207.tif 000007
2010110207.tif 000008
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