(57)【要約】【課題】ハウジングとマグネット間における漏れ磁束を低減する。【解決手段】固定子と回転子からなるモータにおいて、前記固定子は、磁性体からなる有底円筒状のハウジングと、前記ハウジングの内側面に固定され、周方向に異なる磁極を有し、外周が円状または円弧状である少なくともひとつのマグネットと、を有し、前記回転子は、上下に延びる中心軸を中心として回転可能に支持されるシャフトと、前記マグネットと径方向に隙間を介して対向し、前記シャフトに固定される電機子と、を有し、前記マグネットは、前記ハウジングの底面と接触する接触部を少なくとも２つ有し、かつ、２つの前記接触部の周方向における間において、前記底面と非接触となる非接触部を有し、前記非接触部は、前記マグネットの前記磁極の境界部の軸方向下端部を含むモータ。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定子と回転子からなるモータにおいて、
前記固定子は、
磁性体からなる有底円筒状のハウジングと、
前記ハウジングの内側面に固定され、周方向に異なる磁極を有し、外周が円状または円弧状である少なくともひとつのマグネットと、
を有し、
前記回転子は、
上下に延びる中心軸を中心として回転可能に支持されるシャフトと、
前記マグネットと径方向に隙間を介して対向し、前記シャフトに固定される電機子と、
を有し、
前記マグネットは、前記ハウジングの底面と接触する接触部を少なくとも２つ有し、かつ、２つの前記接触部の周方向における間において、前記底面と非接触となる非接触部を有し、
前記非接触部は、前記マグネットの前記磁極の境界部の軸方向下端部を含むモータ。
【請求項２】
回転子と固定子からなるモータにおいて、
前記回転子は、
上下に延びる中心軸を中心として回転可能に支持されるシャフトと、
磁性体からなる有底円筒状のハウジングと、
前記ハウジングの内側面に固定され、周方向に異なる磁極を有し、外周が円状または円弧状である少なくともひとつのマグネットと、
を有し、
前記固定子は、前記マグネットと径方向に隙間を介して対向する電機子を有し、
前記マグネットは、前記ハウジングの底面と接触する接触部を少なくとも２つ有し、かつ、２つの前記接触部の周方向における間において、前記底面と非接触となる非接触部を有し、
前記非接触部は、前記マグネットの前記磁極の境界部の軸方向下端部を含むモータ。
【請求項３】
前記ハウジングは、前記非接触部と対向する部分において、軸方向下側に向かって窪む第１凹部を有する、請求項１または２に記載のモータ。
【請求項４】
前記第１凹部は、前記磁極の境界部における径方向内周部よりも径方向内側へ延びている請求項１乃至３に記載のモータ。
【請求項５】
前記第１凹部の深さは、前記電機子と前記マグネットとの間の径方向における隙間の大きさよりも大きい、請求項４に記載のモータ。
【請求項６】
前記第１凹部の数と、マグネットの極数が等しい、請求項１乃至５に記載のモータ。
【請求項７】
前記マグネットは、周方向に異なる磁極を有する複数の分割マグネットからなり、
複数の分割マグネットは、各分割マグネットの間に間隙をもって周方向に配置される、請求項１乃至６に記載のモータ。
【請求項８】
前記ハウジングは、前記間隙部の軸方向下側において、軸方向下側に向かって窪む第２凹部を有する、請求項６または７に記載のモータ。
【請求項９】
前記分割マグネットと同じ径方向位置における、前記第２凹部の周方向の幅は、前記間隙の周方向幅よりも大きい、請求項８に記載のモータ。
【請求項１０】
前記第２凹部は、前記間隙を介して隣り合う２つの前記分割マグネットの径方向内周部よりも径方向内側まで延びている、請求項８または９に記載のモータ。
【請求項１１】
前記第２凹部の深さは、前記電機子と前記マグネットとの間の径方向における隙間の大きさよりも大きい、請求項１０に記載のモータ。
【請求項１２】
前記第１凹部と前記第２凹部と前記分割マグネットとの数が等しい、請求項８乃至１１に記載のモータ。
【請求項１３】
固定子と回転子からなるモータにおいて、
前記固定子は、
磁性体からなる有底円筒状のハウジングと、
前記ハウジングの内側面に固定され、周方向に異なる磁極を有し、外周が円状または円弧状である少なくともひとつのマグネットと、
を有し、
前記回転子は、
上下に延びる中心軸を中心として回転可能に支持されるシャフトと、
前記マグネットと径方向に隙間を介して対向する電機子と、
を有し、
前記マグネットは、前記ハウジングの底面と接触し、
前記ハウジングは、前記磁極の境界部の下端部よりも径方向内側に配置される、軸方向に窪む第３凹部を有するモータ。
【請求項１４】
回転子と固定子からなるモータにおいて、
前記回転子は、
上下に延びる中心軸を中心として回転可能に支持されるシャフトと、
磁性体からなる有底円筒状のハウジングと、
前記ハウジングの内側面に固定され、周方向に異なる磁極を有し、外周が円状または円弧状である少なくともひとつのマグネットと、
を有し、
前記固定子は、前記マグネットと径方向に隙間を介して対向した電機子を有し、
前記マグネットは、前記ハウジングの底面と接触し、
前記ハウジングは、前記磁極の境界部の下端部よりも径方向内側に配置される、軸方向に窪む第３凹部を有するモータ。
【請求項１５】
前記マグネットは、周方向に異なる磁極を有する複数の分割マグネットから構成されていることを特徴とする、請求項１３または１４に記載のモータ。
【請求項１６】
前記分割マグネットは、各分割マグネットの間に間隙をもって周方向に配置され、
前記ハウジングは、少なくともひとつの前記間隙の径方向内側に軸方向に窪む第４凹部を有する請求項１３乃至１５に記載のモータ。
【請求項１７】
前記第３凹部の数と、マグネットの極数が等しい、請求項１３または１４に記載のモータ。
【請求項１８】
前記第４凹部は、前記ハウジングの前記間隙部の軸方向下側まで延びている、請求項１５乃至１７に記載のモータ。
【請求項１９】
前記分割マグネットと同じ径方向位置における、前記第４凹部の周方向の幅は、前記間隙の周方向幅よりも大きい、請求項１８に記載のモータ。
【請求項２０】
前記第３凹部の深さは、前記電機子と前記マグネットとの間の径方向における隙間の大きさよりも大きい、請求項１３乃至１９に記載のモータ。
【請求項２１】
前記第４凹部の深さは、前記電機子と前記マグネットとの間の径方向における隙間の大きさよりも大きい、請求項１５乃至２０に記載のモータ。
【請求項２２】
前記第３凹部と前記第４凹部と前記分割マグネットの数とが等しい、請求項１６に記載のモータ。
【請求項２３】
固定子と回転子からなるモータにおいて、
前記固定子は、
磁性体からなる有底円筒状のハウジングと、
前記ハウジングの内側面に固定され、周方向に異なる磁極を有し、それぞれが間隙をもって周方向配置される、外周が円弧状である複数の分割マグネットと、
を有し、
前記回転子は、
上下に延びる中心軸を中心として回転可能に支持されるシャフトと、
前記分割マグネットと径方向に隙間を介して対向する電機子と、
を有し、
前記分割マグネットは、前記ハウジングの底面と接触し、
前記ハウジングは、前記間隙部の軸方向下側において、軸方向下側に向かって窪む第２凹部を有するモータ。
【請求項２４】
回転子と固定子からなるモータにおいて、
前記回転子は、
前記固定子に回転可能に支持されたシャフトと、
磁性体からなる有底円筒状のハウジングと、
前記ハウジングの内側面に固定され、周方向に異なる磁極を有し、それぞれが間隙をもって周方向配置される、外周が円弧状である複数の分割マグネットと、
を有し、
前記固定子は、前記マグネットと径方向に隙間を介して対向した電機子を有し、
前記分割マグネットは、前記ハウジングの底面と接触し、
前記ハウジングは、前記間隙部の軸方向下側において、軸方向下側に向かって窪む第２凹部を有するモータ。
【請求項２５】
前記第２凹部は、前記間隙を介して隣り合う２つの分割マグネットとの間の径方向内周部よりも径方向内側まで延びている、請求項２３または２４記載のモータ。
【請求項２６】
前記第２凹部の深さは、前記電機子と前記マグネットとの間の径方向における隙間の大きさよりも大きい、請求項２３乃至２５に記載のモータ。
【請求項２７】
前記凹部の数と、前記分割マグネットの数が等しいことを特徴とする、請求項２３乃至２６に記載のモータ。
【請求項２８】
固定子と回転子からなるモータにおいて、
前記固定子は、
磁性体からなる有底円筒状のハウジングと、
前記ハウジングの内側面に固定され、周方向に異なる磁極を有し、外周が円状または円弧状である少なくともひとつのマグネットと、
を有し、
前記回転子は、
上下に延びる中心軸を中心として回転可能に支持されるシャフトと、
前記マグネットと径方向に隙間を介して対向し、前記シャフトに固定される電機子と、
を有し、
前記ハウジングの底面と前記マグネットの間には、非磁性体が設けられ、
前記マグネットは、前記非磁性体と接触し、前記底面とは非接触であるモータ。
【請求項２９】
回転子と固定子からなるモータにおいて、
前記回転子は、
上下に延びる中心軸を中心として回転可能に支持されるシャフトと、
磁性体からなる有底円筒状のハウジングと、
前記ハウジングの内側面に固定され、周方向に異なる磁極を有し、マグネットと、
を有し、
前記固定子は、前記マグネットと径方向に隙間を介して対向する電機子を有し、
前記ハウジングの底面と前記マグネットの間には、非磁性体が設けられ、
前記マグネットは、前記非磁性体と接触し、前記底面とは非接触であるモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハウジングの内側面にマグネットが固定されるモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、周方向に異なる磁極が配列されたマグネットを、ハウジングの内側面に固定したモータがある。ハウジングの内側面にマグネットが固定されるモータにおいては、マグネットの取り付け時の作業性向上のために、ハウジング底面にマグネットを突き当てるように取り付けることが多い。しかし、ハウジングが磁性体である場合、ハウジングとマグネットとが接触することにより、マグネットから発生する磁束の一部がハウジングの底面を通ってしまう。ハウジングの底面を通る磁束は、トルクの発生に寄与せず、漏れ磁束と呼ばれる。漏れ磁束が発生することにより、トルクの低下を引き起こし、モータのパフォーマンスが落ちるという問題があった。
【０００３】
一方、マグネットの漏れ磁束を低減する技術が、例えば特開平５−２８４７０９号公報に公開されている。特開平５−２８４７０９号公報に記載されている図１、図４では、磁極片は、後端面が回転子ヨークのツバ部に当接し、前端面が回転子ケーシングの各２本の位置決め片に当接して、ケーシングの底板から軸方向に離れて位置決めして保持される。したがって、磁極片から底板への漏洩磁束を減じることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−２８４７０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記文献において、磁極片は、後端面が一周にわたって回転子ヨークのツバ部に当接されている。そのため、当接面において磁石片から回転子ヨークへと漏れ磁束が発生している。詳細には、磁極片の後端面における磁極の境界部分における磁束は、当接している回転子ヨークのツバ部を通るため、モータの回転には寄与していない。よって、上記技術においても漏れ磁束の低減についてはまだ改善の余地がある。
【０００６】
そこで、本発明は、上記課題を解決すべくなされたものであり、ハウジングの内側面にマグネットが固定され、ハウジング底面とマグネットとが接触するモータに関し、ハウジングの底面とマグネットの接触面との間で発生する漏れ磁束を低減し、磁束を有効に活用できるモータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願の第一の例示的な発明は、固定子と回転子からなるモータにおいて、前記固定子は、磁性体からなる有底円筒状のハウジングと、前記ハウジングの内側面に固定され、周方向に異なる磁極を有し、外周が円状または円弧状である少なくともひとつのマグネットと、を有し、前記回転子は、上下に延びる中心軸を中心として回転可能に支持されるシャフトと、前記マグネットと径方向に隙間を介して対向し、前記シャフトに固定される電機子と、を有し、前記マグネットは、前記ハウジングの底面と接触する接触部を少なくとも２つ有し、かつ、２つの前記接触部の周方向における間において、前記底面と非接触となる非接触部を有し、前記非接触部は、前記マグネットの前記磁極の境界部の軸方向下端部を含むことを特徴としている。
【０００８】
次に、本願の第二の例示的な発明は、固定子と回転子からなるモータにおいて、前記固定子は、磁性体からなる有底円筒状のハウジングと、前記ハウジングの内側面に固定され、周方向に異なる磁極を有し、外周が円状または円弧状である少なくともひとつのマグネットと、を有し、前記回転子は、上下に延びる中心軸を中心として回転可能に支持されるシャフトと、前記マグネットと径方向に隙間を介して対向する電機子と、を有し、前記マグネットは、前記ハウジングの底面と接触し、前記ハウジングは、前記磁極の境界部の下端部よりも径方向内側に配置される、軸方向に窪む第３凹部を有することを特徴としている。
【０００９】
次に、本願の第三の例示的な発明は、固定子と回転子からなるモータにおいて、前記固定子は、磁性体からなる有底円筒状のハウジングと、前記ハウジングの内側面に固定され、周方向に異なる磁極を有し、それぞれが間隙をもって周方向配置される、外周が円弧状である複数の分割マグネットと、を有し、前記回転子は、上下に延びる中心軸を中心として回転可能に支持されるシャフトと、前記分割マグネットと径方向に隙間を介して対向する電機子と、を有し、前記分割マグネットは、前記ハウジングの底面と接触し、前記ハウジングは、前記間隙部の軸方向下側において、軸方向下側に向かって窪む第２凹部を有することを特徴とする。
【００１０】
次に、本願の第四の例示的な発明は、固定子と回転子からなるモータにおいて、前記固定子は、磁性体からなる有底円筒状のハウジングと、前記ハウジングの内側面に固定され、周方向に異なる磁極を有し、外周が円状または円弧状である少なくともひとつのマグネットと、を有し、前記回転子は、上下に延びる中心軸を中心として回転可能に支持されるシャフトと、前記マグネットと径方向に隙間を介して対向し、前記シャフトに固定される電機子と、を有し、前記ハウジングの底面と前記マグネットの間には、非磁性体が設けられ、前記マグネットは、前記非磁性体と接触し、前記底面とは非接触であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
第一の例示的な発明によれば、マグネットは、ハウジングの底面と、接触部にて接触している。そのため、ハウジングの底面と、マグネットの軸方向下端部とは部分的に接触している。また、マグネットは接触部を少なくとも２つ有しており、マグネットの接触部の周方向における間において、底面と非接触となる非接触部を有している。マグネットの磁極の軸方向下端部の境界部に非接触部が配置されることにより、マグネットの軸方向下端部における漏れ磁束の発生を低減することができる。
【００１２】
また、第二の例示的な発明によれば、ハウジングの底面と、マグネットの軸方向下端部とは一周にわたり接触している。ハウジングの底面は、マグネットの磁極の境界部の各軸方向下端部よりも径方向内側に配置される、軸方向に窪む第３凹部を有する。第３凹部によって、マグネットの内側面における、漏れ磁束の発生を防止することができる。
【００１３】
また、第三の例示的な発明によれば、ハウジングの底面と、複数の分割マグネットの軸方向下端部とは接触している。また、分割マグネットは間隙をもって周方向に配置される。ハウジングは間隙部の軸方向下側において、軸方向下側に向かって窪む第２凹部を有しており、マグネットの軸方向下端部における隣のマグネットへと向かう漏れ磁束を低減することができる。
【００１４】
また、第四の例示的な発明によれば、マグネットの軸方向下端部とハウジングの底面との間には、非磁性体が配置される。これにより、マグネットの軸方向下端部における漏れ磁束およびマグネットの内側面の軸方向下端部における漏れ磁束を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態１のモータの断面図である。
【図２】本発明の実施形態１の固定子の斜視図である。
【図３】実施形態１の固定子における磁束の流れを示した図である。
【図４】実施形態１の固定子における磁束の流れを示した図である。
【図５】実施形態１の固定子における磁束の流れを示した図である。
【図６】実施形態１のモータの拡大図である。
【図７】実施形態１の固定子の平面図である。
【図８】本発明の実施形態２のモータの断面図である。
【図９】本発明の実施形態２の固定子の斜視図である。
【図１０】実施形態２の固定子における磁束の流れを示した図である。
【図１１】本発明の実施形態３のモータの断面図である。
【図１２】本発明の実施形態３の固定子の斜視図である。
【図１３】実施形態３の固定子における磁束の流れを示した図である。
【図１４】実施形態３の固定子における磁束の流れを示した図である。
【図１５】本発明の実施形態４のモータの断面図である。
【図１６】本発明の実施形態４の固定子の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本実施形態を図面に基づいて説明する。なお、本願では、ロータの中心軸と平行な方向を「軸方向」、ロータの中心軸に直行する方向を「径方向」、ロータの中心軸を中心とする円弧に沿う方向を「周方向」、とそれぞれ称する。また、本願では、軸方向を上下方向として、各部の形状や位置関係を説明する。ただし、この上下方向の定義により、本発明に係るモータの使用時の向きを限定する意図はない。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
【００１７】
図１は第１の実施形態におけるモータ１の概略断面図である。このモータ１は、ハウジング２や３個の分割マグネット３５１、３５２、３５３、回転子３、ブラシカード４（蓋状部材）などで構成されている。
【００１８】
ハウジング２は、円筒状の側面２１と、ハウジング２の軸方向一端を塞ぐ底面２２とを有し、ハウジング２の軸方向他端は開口している。また、底面２２には環状に隆起した環状凸部２３が形成されている。
【００１９】
３個の分割マグネット３５１、３５２、３５３は、それぞれ周方向に異なる２つの磁極を有する。各分割マグネット３５１、３５２、３５３は、ハウジング２の底面２２及び側面２１と接触した状態で固定されている。磁極の境界部３５１ａ、３５２ａ、３５３ａとは分割マグネット３５１、３５２、３５３のN極／S極が切り替わる部分である。また、軸方向下端部３５１ｂ、３５２ｂ、３５３ｂとは分割マグネット３５１、３５２、３５３がハウジング２の底面２２と軸方向に対向している部分である。また、径方向内周部３５１ｃ、３５２ｃ、３５３ｃとは分割マグネット３５１、３５２、３５３の内側面である。
【００２０】
回転子３は、シャフト３１や整流子３２、電機子３３、などで構成されている。
【００２１】
シャフト３１は、一対のボールベアリング５ａ、５ｂを介してハウジング２およびブラシカード４に対して回転自在に支持されている。詳しくは、シャフト３１の軸方向下側の部分が環状凸部２３の内側に配設された第１ボールベアリング５ａによって支持され、シャフト３１の軸方向上側の部分がブラシカード４の軸方向上側に配設された第２ボールベアリング５ｂによって支持されている。
【００２２】
電機子３３は、コア３３ａと複数の巻線３３ｂとを有している。詳しくは、コア３３ａは、鋼板を積層して形成されていて、シャフト３１に固定される円形状のコアバックと、コアバック周囲から放射状に広がる複数のティース３３ｃとを有している。複数の巻線３３ｂは、各ティース３３ｃに導電線が巻回されて形成されている。複数のティース３３ｃは分割マグネット３５１、３５２、３５３の内周面と径方向に隙間をもって対向している。
【００２３】
整流子３２は、シャフト３１にシャフト３１と同軸に固定された円柱状の部材である。整流子３２の外周面には、各巻線３３ｂの端部が接続される複数のセグメント３２ａが設けられている。
【００２４】
ブラシカード４は、樹脂の一体成形品であり、円板状のベース部４１を備える。このブラシカード４は、ハウジング２に組み付けられる。
【００２５】
ベース部４１の外面には、第２ボールベアリング５ｂが配設されていて、第２ボールベアリング５ｂによって、ベース部４１の外面側に突出したシャフト３１の付根部分が支持されている。
【００２６】
ブラシ３４は、径方向内側の端部がこのコミュテータ３２の各セグメント３２ａに摺接可能なようにベース部４１に支持されている。
【００２７】
ハウジング２の底面２２は、第１凹部６１と第２凹部６２とを有している。ハウジング２の底面２２は、第１凹部６１と第２凹部６２を除く部分において、分割マグネット３５１、３５２，３５３の軸方向下端部３５１ｂ、３５２ｂ、３５３ｂと接触している。
【００２８】
ハウジング２と分割マグネット３５１、３５２、３５３とについて詳述する。図２は、ハウジング２と分割マグネット３５１、３５２、３５３のみを示した斜視図である。各分割マグネット３５１、３５２，３５３は、ハウジング２の側面２１に周方向に配置されている。また、各分割マグネット３５１、３５２，３５３の周方向における間には間隙部７が存在する。ハウジング２の底面２２と、分割マグネット３５１、３５２，３５３のそれぞれの軸方向下端部３５１ｂ、３５２ｂ、３５３ｂは部分的に接触している。
【００２９】
ハウジング２の底面２２は、各分割マグネット３５１、３５２，３５３の軸方向下端部３５１ｂ、３５２ｂ、３５３ｂにおける磁極の境界部３５１ａ、３５２ａ、３５３ａに対向する位置に、軸方向下側に向かって窪む第１凹部６１を有している。したがって、底面２２が第１凹部６１を有することにより、各分割マグネット３５１、３５２，３５３の軸方下端部３５１ｂ、３５２ｂ、３５３ｂにおける磁極の境界部３５１ａ、３５２ａ、３５３ａは、底面２２と非接触となっている。また、底面２２は、各間隙部７の軸方向下側において軸方向下側に向かって窪む第２凹部６２を有している。第１凹部６１、第２凹部６２によって、各分割マグネット３５１、３５２，３５３の軸方向下端部３５１ｂ、３５２ｂ、３５３ｂにおける、漏れ磁束の発生を防止することができる。漏れ磁束については、後述する。
【００３０】
また、第１凹部６１、第２凹部６２ともに軸中心に向かって延びる延長部６１ａ、６２ａを有している。詳細には、延長部６１ａは各分割マグネット３５１、３５２，３５３の径方向内周部３５１ｃ、３５２ｃ、３５３ｃにおける磁極の境界部３５１ａ、３５２ａ、３５３ａよりも軸中心に向かい径方向内側に延びている。また、延長部６２ａは間隙部７を介して隣り合う２つのマグネットの径方向内周部３５１ｃ、３５２ｃ、３５３ｃよりも軸中心に向かい径方向内側に延びている。この延長部６１ａ、６２ａによって、径方向内周部３５１ｃ、３５２ｃ、３５３ｃからの漏れ磁束の発生も防止している。漏れ磁束については後述する。
【００３１】
図３、図４は、図２の固定子における磁束の流れを示している。まず、本モータ１では、分割マグネット３５１、３５２、３５３から発生する磁束が電機子３３のティース部３３ｃを通った状態において、ティース部３３ｃの回りに巻かれた巻線３３ｂに電流を流すことで、回転子３を周方向に回転させるためのトルクが発生する。一般的に、マグネットの軸方向下端部をハウジングの底面に一周にわたって接触させている構造においては、マグネットの軸方向下端部において、Ｎ極からＳ極へ磁束が発生する。詳細には、Ｎ極から出た磁束が、ハウジングの底面を通って、Ｓ極へ向かうためである。磁束がＮ極から出た後、ティース部を通らずにハウジングの底面を通りＳ極へと向かうため、この磁束は、回転子の回転には有効活用されない磁束（漏れ磁束）Ｍ１２となる。しかし、本実施形態においては、第１凹部６１を設けることで、分割マグネット３５２の軸方向下端部３５２ｂにおける境界部３５２ａと底面２２との間に距離を設けることができる。そのため、本実施形態においては、軸方向下端部３５２ｂから発生する漏れ磁束Ｍ１２を減少させることができる。また、漏れ磁束Ｍ１２を減少させることにより、ティース部を通る磁束が増加し、発生するトルクを大きくすることができる。分割マグネット３５１、３５３についても同様である。
【００３２】
さらに、分割マグネット３５２と３５１間においても回転子の回転には有効活用されない磁束（漏れ磁束）Ｍ２２が発生する。そこで、ハウジング２の底面２２に第２凹部６２を設けることで、分割マグネット３５２の軸方向下端部３５２ｂにおけるＮ極と、分割マグネット３５１の軸方向下端部３５１ｂにおけるＳ極と、底面２２との間に距離を設けることができる。そのため、本実施形態においては、軸方向下端部３５２ｂから発生する漏れ磁束Ｍ２２を減少させることができる。また、漏れ磁束Ｍ２２を減少させることにより、ティース部を通る磁束が増加し、発生するトルクを大きくすることができる。分割マグネット３５１と分割マグネット３５３との間、分割マグネット３５２と分割マグネット３５３との間についても同様である。
【００３３】
また、一般的に、マグネットの軸方向下端部をハウジングの底面に接触させている構造においては、マグネットの軸方向下端部がティース部の軸方向下端部よりも軸方向下側に配置されている場合（図５参照）、マグネットの径方向から出た磁束Ｍ３２はティース部を通らずに底面を通る、そのためこの磁束は、回転子の回転には有効活用されない磁束（漏れ磁束）Ｍ３２となる。しかし、本実施形態においては、延長部６１aを設けることで、分割マグネット３５２の径方向内周部３５２ｃにおける境界部３５２ａと底面２２との間に距離を設けることができる。そのため、本実施形態においては、径方向内周部３５２ｃから発生する漏れ磁束Ｍ３２を減少させることができる。また、漏れ磁束Ｍ３２を減少させることにより、ティース部３３ｃを通る磁束が増加し、発生するトルクを大きくすることができる。分割マグネット３５１、３５３についても同様である。
【００３４】
さらに、分割マグネット３５２と分割マグネット３５１との間においても回転子の回転には有効活用されない磁束（漏れ磁束）Ｍ４２が発生する。そこで、延長部６２aを設けることで、分割マグネット３５２の軸方向下端部３５２ｂにおけるＮ極と、分割マグネット３５１の軸方向下端部３５１ｂにおけるＳ極と、底面２２との間に距離を設けることができる。そのため、本実施形態においては、径方向内周部３５２ｃから発生する漏れ磁束Ｍ４２を減少させることができる。また、漏れ磁束Ｍ４２を減少させることにより、ティース部３３ｃを通る磁束が増加し、発生するトルクを大きくすることができる。分割マグネット３５１と分割マグネット３５３との間、または分割マグネット３５２と分割マグネット３５３との間についても同様である。
【００３５】
図６は、モータ１の部分拡大図である。第１凹部６１、第２凹部６２における軸方向深さＷ１は電機子３３の下端部と各分割マグネット３５１、３５２、３５３の軸方向下端部３５１ｂ、３５２ｂ、３５３ｂとの軸方向における距離Ｗ２よりも小さい。
【００３６】
図７は、ハウジング２と、マグネット３５１、３５２、３５３の平面図である。分割マグネット３５１、３５２、３５３と同じ径方向位置における第２凹部６２の周方向の幅Ｗ３は、間隙部７の周方向幅Ｗ４よりも大きい。Ｗ３をＷ４より大きくすることで、各分割マグネット３５１、３５２、３５３の軸方向下端部３５１ｂ、３５２ｂ、３５３ｂから発生する磁束が底面２２を通らずにティース部３３ｃを通りやすくなる。その結果、漏れ磁束を低減することができる。
【００３７】
第１凹部６１と、第２凹部６２と、マグネットとの数が等しい。つまり、全ての境界部および間隙部７に対して、第１凹部６１および２凹部６２が設けられるため、漏れ磁束をさらに低減することができる。
【００３８】
図８、図９は、第２の実施形態を示す。図８において、ハウジング２の底面２２は、分割マグネット３５１、３５２，３５３の軸方向下端部３５１ｂ、３５１ｂ、３５１ｂと一周にわたり接触している。ハウジング２の底面２２は第３凹部６３と第４凹部６４を有している。
【００３９】
ハウジング２と分割マグネット３５１、３５２、３５３について詳述する。図６は、ハウジング２と分割マグネット３５１、３５２、３５３のみを示した斜視図である。各分割マグネット３５１、３５２、３５３は、ハウジング２の側面２１に周方向に配置されており、周方向に隣り合うマグネット３５１、３５２、３５３間には間隙部７が存在する。ハウジング２の底面２２と、分割マグネット３５１、３５２，３５３のそれぞれの軸方向下端部３５１ｂ、３５２ｂ、３５３ｂとが接触している。ここで、分割マグネット３５１ｂ、３５２ｂ、３５３ｂと、ハウジング２の底面とは一周にわたって接触している。
【００４０】
ハウジング２の底面２２は、各分割マグネット３５１、３５２、３５３の径方向内周部３５１ｃ、３５２ｃ、３５３ｃにおける境界部３５１ａ、３５２ａ、３５３ａよりも径方向内側に配置され軸方向下側に向かって窪む第３凹部６３を有する。また、ハウジング２は、各間隙部７よりも径方向内側に配置され、軸方向下側に向かって窪む第４凹部６４を有している。第３凹部６３、第４凹部６４によって、各分割マグネットの径方向内周部３５１ｃ、３５２ｃ，３５３ｃにおける、漏れ磁束を低減することができる。また、この構造の場合、ハウジング２の底面２２と各分割マグネット３５１、３５２、３５３の軸方向下端部３５１ｂ、３５２ｂ、３５３ｂとは一周にわたり接触している。そのため例えば、接着剤で分割マグネット３５１、３５２、３５３をハウジング２に固定している場合には、各分割マグネット３５１、３５２、３５３がハウジング２から外れにくい構造となる。漏れ磁束については後述する。
【００４１】
図１０は、図９の固定子における磁束の流れを示している。本実施形態においては、第３凹部６３を設けることで、分割マグネット３５２の軸方向下端部３５２ｂにおける境界部３５２ａと底面２２との間に距離を設けることができる。そのため、径方向内周部３５２ｃから発生する漏れ磁束Ｍ３２を減少させることができる。また、漏れ磁束Ｍ３２を減少させることにより、ティース部を通る磁束が増加し、発生するトルクを大きくすることができる。分割マグネット３５１、３５３についても同様である。
【００４２】
さらに、分割マグネット３５２と分割マグネット３５１との間においても回転子の回転には有効活用されない磁束（漏れ磁束）Ｍ４２が発生する。そこで、第４凹部６４を設けることで、分割マグネット３５２の径方向内周部３５２ｃにおけるＮ極と、分割マグネット３５１の径方向内周部３５１ｃにおけるＳ極と、底面２２との間に距離を設けることができる。そのため、本実施形態においては、径方向内周部３５２ｃから発生する漏れ磁束Ｍ４２を減少させることができる。また、漏れ磁束Ｍ４２を減少させることにより、ティース部を通る磁束が増加し、発生するトルクを大きくすることができる。分割マグネット３５１と分割マグネット３５３との間、分割マグネット３５２と分割マグネット３５３との間、についても同様である。
【００４３】
図１１、図１２は、第３の実施形態を示す。図１１において、ハウジング２の底面２２は、第２凹部６２を除く部分において、分割マグネット３５１、３５２，３５３の軸方向下端部３５１ｂ、３５２ｂ、３５３ｂと部分的に接触している。ハウジング２の底面２２は第２凹部を有している。
【００４４】
ハウジング２と分割マグネット３５１、３５２、３５３について詳述する。図１２は、ハウジング２と分割マグネット３５１、３５２、３５３のみを示した斜視図である。各分割マグネットは、ハウジング２の側面２１に周方向に配置されており、各分割マグネットの周方向には間隙部７が存在する。ハウジング２の底面２２と、分割マグネット３５１、３５２，３５３のそれぞれの軸方向下部３５１ｂ、３５２ｂ、３５３ｂは部分的に接触している。
【００４５】
ハウジング２の底面２２は、各分割マグネットの間隙部７の軸方向下側において軸方向下側に向かって窪む第２凹部６２を有している。第２凹部６２を除くハウジング２の底面２２と、各マグネットとは軸方向に接している。第２凹部６２によって、各マグネットの軸方向下端部における、漏れ磁束の発生を防止することができる。また、第２凹部６２は軸中心に向かって延びる延長部６２ａを有している。延長部６２ａは間隙部７を介して隣り合う２つの分割マグネットの径方向内周部３５１ｃ、３５２ｃ、３５３ｃよりも軸中心に向かい径方向内側に延びている。延長部６２ａによって、径方向内周部３５１ｃ、３５２ｃ、３５３ｃにおける漏れ磁束の発生も防止している。漏れ磁束については後述する。
【００４６】
また、第２凹部６２は軸中心に向かって延びる延長部６２ａを有している。詳細には、延長部６２ａは間隙部７を介して隣り合う２つのマグネットの径方向内周部３５１ｃ、３５２ｃ、３５３ｃよりも軸中心に向かい径方向内側に延びている。この延長部６２ａによって、径方向内周部３５１ｃ、３５２ｃ、３５３ｃにおける漏れ磁束の発生も防止している。漏れ磁束については後述する。
【００４７】
図１３において、分割マグネット３５２と分割マグネット３５１との間にて回転子の回転には有効活用されない磁束（漏れ磁束）Ｍ２２が発生する。本実施形態では、ハウジング２の底面２２に第２凹部６２を設けることで、分割マグネット３５２の軸方向下端部３５２ｂにおけるＮ極と、分割マグネット３５１の軸方向下端部３５１ｂにおけるＳ極と、底面２２との間に距離を設けることができる。そのため、本実施形態においては、軸方向下端部３５２ｂから発生する漏れ磁束Ｍ２２を減少させることができる。また、漏れ磁束Ｍ２２を減少させることにより、ティース部を通る磁束が増加し、発生するトルクを大きくすることができる。
【００４８】
さらに、分割マグネット３５２と分割マグネット３５１との間においても回転子の回転には有効活用されない磁束（漏れ磁束）Ｍ４２が発生する。そこで、本実施形態では延長部６２ａを設けることで、分割マグネット３５２の径方向内周部３５２ｃにおけるＮ極と、分割マグネット３５１の径方向内周部３５１ｃにおけるＳ極と、底面２２との間に距離を設けることができる。そのため、本実施形態においては、径方向内周部３５２ｃから発生する漏れ磁束Ｍ４２を減少させることができる。また、漏れ磁束Ｍ４２を減少させることにより、ティース部を通る磁束が増加し、発生するトルクを大きくすることができる。分割マグネット３５１と分割マグネット３５３との間、分割マグネット３５２と分割マグネット３５３との間、についても同様である。
【００４９】
図１５は、第４の実施形態を示す。図１５において、軸方向におけるハウジング２の底面２２と分割マグネット３５１、３５２、３５３との間に非磁性体８が設けられている。分割マグネット３５と非磁性体８が接しており、ハウジング２の底面２２と分割マグネット３５１、３５２、３５３の軸方向下端部３５１ｂ、３５２ｂ、３５３ｂは非接触となっている。
【００５０】
図１６は、ハウジング２と分割マグネット３５１、３５２、３５３および非磁性体８のみを示した斜視図である。非磁性体８を介して、ハウジング２に分割マグネット３５１、３５２、３５３を取り付けることにより、各境界部における軸方向下端部３５１ｂ、３５２ｂ、３５３ｂの漏れ磁束および径方向内周部３５１ｃ、３５２ｃ、３５３ｃの漏れ磁束を低減することが出来る。
【００５１】
以上、本発明に関する実施形態について説明したが、本発明は説明した実施形態に制限されない。例えば、実施形態では、分割マグネットを用いて説明したが、円筒状のリングマグネットにも適用可能である。円筒状のリングマグネットでは、第２凹部６２や第４凹部などが必要ない。
【００５２】
第１凹部６１、第２凹部６２、第３凹部６３、第４凹部６４における軸方向深さＷ１は電機子３３と各マグネットとの軸方向における距離Ｗ２よりも大きくしてもよい。Ｗ１をＷ２より大きくすることで、各マグネットの軸方向下部から発生する磁束がハウジング２の底面２２を通らずに、ティース部を通りやすくなる。結果的に漏れ磁束を低減することができる。
【００５３】
また本発明は、上記実施形態で示したようなマグネットとハウジングが固定子の一部をなす構造のみに制限されず、ハウジングとマグネットが回転子の一部をなすような構造にも適用可能である。
【符号の説明】
【００５４】
１        モータ
２        ハウジング
２１      側面
２２      底面
２３      環状凸部
３        回転子
３１      シャフト
３２      整流子
３２ａ    セグメント
３３      電機子
３３ａ    コア
３３ｂ    巻線
３３ｃ    ティース
３４      ブラシ
３５１、３５２、３５３          分割グネット
３５１ａ、３５２ａ、３５３ａ    境界部
３５１ｂ、３５２ｂ、３５３ｂ    軸方向下端部
３５１ｃ、３５２ｃ、３５３ｃ    径方向内周部
４        ブラシカード
４１      ベース部
５ａ      ボールベアリング
５ｂ      ボールベアリング
６１      第１凹部
６１ａ    第１凹部延長部
６２      第２凹部
６２ａ    第２凹部延長部
６３      第３凹部
６３ａ    第３凹部延長部
６４      第４凹部
６４ａ    第４凹部延長部
７        間隙部
８        非磁性体
【図１】
2014239586.tif 000003
【図２】
2014239586.tif 000004
【図３】
2014239586.tif 000005
【図４】
2014239586.tif 000006
【図５】
2014239586.tif 000007
【図６】
2014239586.tif 000008
【図７】
2014239586.tif 000009
【図８】
2014239586.tif 000010
【図９】
2014239586.tif 000011
【図１０】
2014239586.tif 000012
【図１１】
2014239586.tif 000013
【図１２】
2014239586.tif 000014
【図１３】
2014239586.tif 000015
【図１４】
2014239586.tif 000016
【図１５】
2014239586.tif 000017
【図１６】
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