(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状マグネット中心に回転軸を備えたインナーロータと、
前記インナーロータの周囲に配置されたステータ界磁コイルと、
前記インナーロータおよびステータ界磁コイルを内包し収めるとともに、前記ステータ界磁コイルの外周部に位置し、外装部分を形成して、単一材質からなるハウジングケースと、
前記ハウジングケースの一端の開口部を覆うフランジと、
前記ハウジングケースの他端の開口部を覆うとともに、前記ステータ界磁コイルに電流を供給するリード線を通すリード線孔が設けられたエンドフランジとを備え、
駆動時にインナーロータマグネットが回転し、主にマグネットの磁束が導電体を鎖交することにより生じる渦電流の主経路を遮断する位置に、絶縁層または絶縁体を配するとともに、前記インナーロータは前記フランジおよび前記エンドフランジにより回転自在に支持され、
外径がφ12mm以下であり、
前記絶縁層または絶縁体が、前記フランジおよび前記ハウジングケースの接合部、または前記エンドフランジおよび前記ハウジングケースの接合部の少なくとも一方に配されることを特徴とする小型ＤＣブラシレスモータ。
【請求項２】
円筒状マグネット中心に回転軸を備えたインナーロータと、
前記インナーロータの周囲に配置されたステータ界磁コイルと、
前記インナーロータおよびステータ界磁コイルを内包し収めるとともに、前記ステータ界磁コイルの外周部に位置し、外装部分を形成して、単一材質からなるハウジングケースと、
前記ハウジングケースの一端の開口部を覆うフランジと、
前記ハウジングケースの他端の開口部を覆うとともに、前記ステータ界磁コイルに電流を供給するリード線を通すリード線孔が設けられたエンドフランジとを備え、
駆動時にインナーロータマグネットが回転し、主にマグネットの磁束が導電体を鎖交することにより生じる渦電流の主経路を遮断する位置に、絶縁層または絶縁体を配するとともに、前記インナーロータは前記フランジおよび前記エンドフランジにより回転自在に支持され、
外径がφ12mm以下であり、
前記絶縁層または絶縁体が、前記ハウジングケースの軸に垂直な断面に配されることを特徴とする小型ＤＣブラシレスモータ。
【請求項３】
前記ハウジングケースが、Ｆｅ−Ｎｉ系磁性合金で形成されることを特徴とする請求項１に記載の小型ＤＣブラシレスモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に小型ロボットなどのメカトロニクス製品、または医療機器や精密測定装置などに利用されるインナーロータ型の小型ＤＣブラシレスモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、インナーロータマグネット型のＤＣ（直流）ブラシレスモータでは、ハウジングケース自体が磁気回路の一部をなすことから、また機械的強度の観点から、鉄鋼などの磁性材料を切削加工、あるいはプレス加工などにより形成した単一鋼塊の略円筒状のパーツ部品を用いるのが一般的であった。また、フランジ、エンドフランジには、機械的強度、加工性の面で有利な鉄鋼、真鍮、アルミニウムなどが一般的に用いられていた。
【０００３】
このハウジングケースは基本的に導電体であることから、インナーロータマグネットの回転動作に伴って、前記マグネットの磁束がハウジングケースを通過する際に変化するため、渦電流が生じる。この渦電流はインナーロータマグネットの回転運動を妨げる作用を有するため、この渦電流に起因する損失が生じて、インナーロータの回転効率が低下することが問題となっていた。
【０００４】
特許文献１には、インナーロータを内包するハウジングケースを、界面にエポキシ系の絶縁薄膜を介在させて互いに電気的に絶縁された構造とし、鉄鋼からなる薄円筒体を径方向に密着積層させて構成することにより、前記渦電流による損失の低減を実現する小型ＤＣブラシレスモータが開示されている（特許文献１：段落［００１６］、［００１７］）。
【０００５】
また、特許文献２には、インナーロータマグネット全長の領域幅に磁性材料からなる互いに電気的に絶縁された複数枚の略リング状積層コアを形成させて、この積層コアと界磁コイルとを樹脂で一体的に成形してハウジングケースを形成することで、同ケース内を通過する渦電流の主経路を遮断する小型ＤＣブラシレスモータが開示されている（特許文献２：段落［０００８］、［００１９］、［００２０］）。
【特許文献１】特開２００２−１１９０３０号
【特許文献２】特開２００２−１３６０３４号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、近年、モータは小型化が進み、さらに高速化する傾向にあり、またモータの単位体積当たりの発生トルクを向上させるため、インナーロータに用いられるマグネットとして、エネルギー積の高いものを用いるのが一般的である。一方で、渦電流による損失は、インナーロータの回転数の二乗と最大鎖交磁束密度の二乗に比例するため、さらなる渦電流による損失の増加が問題となるようになってきた。
【０００７】
また、損失は熱となり消費されるため、小径化にともない表面積が減少し、発熱を促進するという課題を有していた。
【０００８】
そこで、本発明は、上述した実情に鑑みてなされたものであり、渦電流による損失を低減し、発熱を抑制するとともに、モータの小型化が可能な小型ＤＣブラシレスモータを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、円筒状マグネット中心に回転軸を備えたインナーロータと、前記インナーロータの周囲に配置されたステータ界磁コイルと、前記インナーロータおよびステータ界磁コイルを内包し収めるとともに、前記ステータ界磁コイルの外周部に位置し、外装部分を形成して、単一材質からなるハウジングケースと、前記ハウジングケースの一端の開口部を覆うフランジと、前記ハウジングケースの他端の開口部を覆うとともに、前記ステータ界磁コイルに電流を供給するリード線を通すリード線孔が設けられたエンドフランジとを備え、
駆動時にインナーロータマグネットが回転し、主にマグネットの磁束が導電体を鎖交することにより生じる渦電流の主経路を遮断する位置に絶縁層または絶縁体を配するとともに、前記インナーロータは前記フランジおよび前記エンドフランジにより回転自在に支持され、外径がφ12mm以下であり、前記絶縁層または絶縁体が、前記フランジおよび前記ハウジングケースの接合部、または前記エンドフランジおよび前記ハウジングケースの接合部の少なくとも一方に配されることを特徴とする小型ＤＣブラシレスモータとしている。
【００１０】
請求項１に記載の発明によれば、インナーロータ形ＤＣブラシレスモータは、リード線からステータ界磁コイルに電流が供給され、ステータ界磁コイルとインナーロータマグネットとの間で磁気作用が生じて、インナーロータが回転する。
【００１１】
このとき、インナーロータの回転に伴ってマグネットの磁束が導電体であるハウジング、フランジ、エンドフランジを鎖交するため、渦電流が生じるのであるが、本発明者等は有限要素法を用いた電磁場解析により、新たに、この渦電流の主経路がハウジングケース内のみならず、ハウジングケース→フランジ→ハウジングケース→エンドフランジ→ハウジングケース→・・・であることを発見した。本発明は、この主経路を遮断する位置に絶縁層または絶縁体を配置することにより、渦電流による損失の低減を図ることが可能になる。
【００１３】
また、渦電流がハウジングケースおよびフランジの接合部、およびハウジングケースおよびエンドフランジの接合部で遮断されるため、渦電流に起因した損失を低減することができる。
【００１６】
また請求項２に記載の発明では、円筒状マグネット中心に回転軸を備えたインナーロータと、前記インナーロータの周囲に配置されたステータ界磁コイルと、前記インナーロータおよびステータ界磁コイルを内包し収めるとともに、前記ステータ界磁コイルの外周部に位置し、外装部分を形成して、単一材質からなるハウジングケースと、前記ハウジングケースの一端の開口部を覆うフランジと、前記ハウジングケースの他端の開口部を覆うとともに、前記ステータ界磁コイルに電流を供給するリード線を通すリード線孔が設けられたエンドフランジとを備え、駆動時にインナーロータマグネットが回転し、主にマグネットの磁束が導電体を鎖交することにより生じる渦電流の主経路を遮断する位置に絶縁層または絶縁体を配するとともに、前記インナーロータは前記フランジおよび前記エンドフランジにより回転自在に支持され、外径がφ12mm以下であり、前記絶縁層または絶縁体が、前記ハウジングケースの軸に垂直な断面に配されることを特徴としている。
【００１７】
この請求項２に記載の発明によれば、請求項１と同様に、渦電流の主経路を遮断する位置に絶縁層または絶縁体を配置することにより渦電流による損失の低減を図ることが可能になるほか、渦電流がハウジングケースの中を軸方向に流れる途中で遮断されるため、渦電流に起因した損失を低減することができる。
【００１８】
さらに請求項３に記載の発明では、前記ハウジングケースが、ニッケルと鉄とからなる磁性合金で形成されることを特徴としている。
【００１９】
この請求項３に記載の発明によれば、Ｆe−Ｎi系合金、いわゆるパーマロイは軟磁性材料であり、鋳鉄に対して電気抵抗が高いため、このパーマロイでハウジングケースを構成することで、渦電流がハウジングケース内を流れにくくなり、結果として渦電流に起因する損失を低減することができる。したがって、前記絶縁層または絶縁体による渦電流の遮蔽効果がより一層大きくなる。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１に記載の発明によれば、インナーロータの回転に伴って生じる渦電流の主経路を遮断する位置に絶縁層または絶縁体を配置することにより、渦電流による損失の低減を図ることが可能になる。
【００２２】
また、渦電流がハウジングケースおよびフランジの接合部、およびハウジングケースおよびエンドフランジの接合部で遮断されるため、渦電流に起因した損失を低減することができる。
【００２４】
また請求項２に記載の発明によれば、請求項１と同様に、渦電流の主経路を遮断する位置に絶縁層または絶縁体を配置することにより渦電流による損失の低減を図ることが可能になるほか、渦電流がハウジングケースの中を軸方向に流れる途中で遮断されるため、渦電流に起因した損失を低減することができる。
【００２５】
また請求項３に記載の発明によれば、Ｆe−Ｎi系合金、いわゆるパーマロイは軟磁性材料であり、鋳鉄に対して電気抵抗が高いため、このパーマロイでハウジングケースを構成することで、渦電流がハウジングケース内を流れにくくなり、結果として渦電流に起因する損失を低減することができる。したがって、前記絶縁層あるいは絶縁体による渦電流の遮蔽効果がより一層大きくなる。
【００２６】
また請求項１〜３に記載の発明によれば、外径がφ12mm以下である超小型ＤＣブラシレスモータにおいて、本発明の効果を得ることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施形態を図１から図９を参照して説明する。
図１は小型ＤＣブラシレスモータの第一の実施形態を示す図であり、当該モータ１は、外部からリード線13を通じて供給される電流により、回転磁界を発生させるステータ界磁コイル4と、回転磁界に基づいて回転するインナーロータ20と、これらの各部材が収めら
れるハウジングケース６などとから概略構成される。
【００２８】
インナーロータ20は、希土類永久磁石からなる円筒型のマグネット２と回転軸３とからなり、フランジ７およびエンドフランジ８の中心位置に配置した軸受９および10により二点間で回転自在に支持されている。またマグネット２の中央には、長手方向に沿って回転軸３が貫通固定されている。
【００２９】
ハウジングケース６は、円筒状で両端が開口した形状を有しており、好ましくは、Ｆe
−Ｎi系磁性合金であるパーマロイで構成されるとよい。
また、ハウジングケース６の図面左端には、ハウジングケース６の開口部を覆うように
フランジ７が設けられ、フランジ７のモータ１の内部側の中心位置に設けられた凹部には、インナーロータ20の回転軸３を支持するための軸受９が嵌め込まれており、回転軸３はこの軸受９を介してフランジ７の中心を貫いている。このフランジ７は、機械的強度が高い材質であることが好ましく、例えばステンレス材料にて構成される。
【００３０】
軸受９とマグネット２との間には、例えばポリエチレンテレフタレートからなる平板環状の二枚のライナー15，16が挿入されている。ライナー15，16は、ライナー間ですべり摺動することにより、インナーロータ20をスムーズに回転させるものであり、中央に設けられた孔には回転軸３が貫通している。
【００３１】
また、ハウジングケース６の図面右端には、ハウジングケース６の開口部を覆うようにエンドフランジ８が設けられている。このエンドフランジ８は、機械的強度が高い材質であることが好ましく、例えばステンレス材料にて構成される。
【００３２】
図２はハウジングケース６の右端側部分を拡大したものであり、エンドフランジ８のモータ１内部側の中心に設けられた凹部には、インナーロータ20の回転軸３を支持するための軸受10が嵌め込まれており、回転軸３はこの軸受10を介してエンドフランジ８の中心に位置している。軸受10とマグネット２との間には、後述する基板５を設置するための空間を確保するためのスペーサ19が設けられている。また、スペーサ19と軸受10との間には、前述のランナー15，16と同様のランナー17，18が挿入されている。
【００３３】
また、ハウジングケース６の内周面6aには、回転磁界を発生させる円筒状の界磁コイル４が固定されており、この界磁コイル４の内方側に、間隙を介して上述のインナーロータ20が回転可能に収められている。またハウジングケース６のエンドフランジ８側開口部内径部分には、円筒径方向に段差を設け、界磁コイル４が収められる部分の内径Ｒ1よりも
、エンドフランジ８が嵌め込まれる部分の内径Ｒ2の方が大きくなるように設計されてい
る。
【００３４】
この段差からなる固定部25（規制部）に押し付けられるように、基板５が配置される。基板５には、図示しない外部ドライバからの出力電流をリード線13を介して界磁コイル４に供給するための配線パターンが設けられている。またエンドフランジ８には、図３に示したように、前記界磁コイル４に電流を供給するためのリード線13，13・・を通す長円形状の貫通孔13aが設けられており、リード線13，13・・の端部は、外部の駆動用ドライバ
に接続されている。そしてリード線13、モータ１内部の基板５を介して界磁コイル４へと接続されている。
【００３５】
このとき、リード線13，13・・は、界磁コイル４をスター結線で接続した場合、Ｕ・Ｖ・Ｗ・ＣＯＭの４本となり、このうちＣＯＭは中性点である。一方界磁コイル４をデルタ結線で接続した場合、Ｕ・Ｖ・Ｗ３本となる。モータ１が、小径であればあるほどセンサレスブラシレス駆動が一般的に適用されるが、センサレスブラシレス駆動方式の場合、基本的に前記中性点が必要となる。
【００３６】
図１に戻り、フランジ７とハウジングケース６との界面部およびエンドフランジ８とハウジングケース６との界面部には、絶縁層または絶縁体11，12がそれぞれ設けられている。この絶縁層または絶縁体11，12は、電気的に絶縁する材料であればどのような材料であってもよく、例えばフランジ７（またはエンドフランジ８）あるいはハウジングケース６の表面への絶縁処理、例えば電着塗装、アルミニウム表面のアルマイト処理により形成された絶縁層、具体的にはアルミニウムにて構成されるフランジの場合におけるハウジングケースとの接合部にアルマイト処理により形成された絶縁層、またはフランジ７（またはエンドフランジ８）とハウジングケース６とを接着させる接着層に樹脂材料を用いた絶縁
層、またはフランジ７（またはエンドフランジ８）とハウジングケース６との間に配される絶縁材料、例えばポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）などの樹脂材料からなる絶縁体のいずれであってもよい。
以下に、本実施形態の作用について説明する。
【００３７】
リード線13、および基板５を介して、ステータ側界磁コイル４に電流を供給すると、ステータ側界磁コイル４とインナーロータ側マグネット２との間で磁気作用が生じて、インナーロータが回転駆動する。
【００３８】
このとき、インナーロータ20の回転に伴って主にマグネット２の磁束が導電体を鎖交するため、いわゆる渦電流が生じる。従来においては、ハウジングケース内を主経路として回る渦電流がモータの損失に影響を与えると考えられていたが、本発明者等による解析により渦電流の新たな主経路を発見した。
以下に、この渦電流の主経路について説明する。
【００３９】
図４、図５は、それぞれ従来の小型ＤＣブラシレスモータと、本実施形態の小型ＤＣブラシレスモータとを、駆動させたときに発生する渦電流について、有限要素法を用いた電磁場解析を行った結果を示している。なお、本実施形態のモータについては、フランジおよびハウジングケースの間（Ｒ）、およびエンドフランジおよびハウジングケースの間（Ｓ）で導通しないという境界条件を導入した以外は、同じ条件にして解析を行った。また、図４、図５において、渦電流の方向と大きさを、図に示す四角錐の向きと大きさで示している。なお、四角錐の大きさは図４、図５において、比較のため共に同一のスケールで示されている。
【００４０】
このように、従来の小型ＤＣブラシレスモータである図４によれば、渦電流がハウジングケース→フランジ→ハウジングケース→エンドフランジ→ハウジングケース→・・・という経路で渦電流が発生することが示される。また、本実施形態の小型ＤＣブラシレスモータである図５によれば、前記図４で発生した渦電流と同じ経路で渦電流が発生しているが、渦電流の大きさは前記図４に比べ非常に小さい。すなわち、同解析の境界条件の違いから、ハウジングケースおよびフランジの間（Ｒ）、およびハウジングケースおよびエンドフランジの間（Ｓ）で絶縁層あるいは絶縁体を配置させて遮断することで、渦電流が抑制されたと考えられる。
【００４１】
したがって、この有限要素法を用いた電磁場解析によれば、渦電流の主経路ハウジングケース６→フランジ７→ハウジングケース６→エンドフランジ８→ハウジングケース６→・・・であり、前記ハウジングケースおよびフランジの間（Ｒ）、およびハウジングケースおよびエンドフランジの間（Ｓ）に限らず、この主経路を同経路上のいずれかの位置で遮断することができれば、渦電流を効果的に抑制することができることが示唆される。
【００４２】
よって図１に示すように、本実施形態では、絶縁層または絶縁体11，12をフランジ７およびハウジングケース６の接合部およびエンドフランジ８およびハウジングケース６の接合部に配することにより、渦電流の主経路のうち、ハウジングケース６およびフランジ７の接合部、またはハウジングケース６およびエンドフランジ８の接合部にて遮断されるため、渦電流に起因した損失を低減することができる。
【００４３】
また、本実施形態では、ハウジングケース６を、鋳鉄に対して電気抵抗が高いＦe−Ｎi系合金であるパーマロイで構成することが好ましい。パーマロイは電気抵抗が高い（例えば、パーマロイＰＢ抵抗率（Ｆe−45％Ｎi）；45μΩ・cm，ＳＵＭ抵抗率；11μΩ・cm）ことから、マグネット２の回転に伴い発生する渦電流がハウジングケース６内を流れにくくなり、結果として渦電流に起因する損失を低減することができる。したがって、絶縁層
または絶縁体11，12による渦電流の遮蔽効果をより一層高めることができる。また、本実施形態では、外径をφ12mm以下にすることができ、ＤＣブラシレスモータのさらなる小型化が可能になる。
【００４４】
以上により、本実施形態によれば、より効果的にモータ運転時の渦電流に起因した損失の低減を図り、発熱を抑制することが可能になると共に、モータの超小型化も可能になる。なお、本実施形態のように、絶縁層は、フランジ７とハウジングケース６との接合部、エンドフランジ８とハウジングケース６との接合部の両方に配する必要はなく、いずれか一方に設けてあれば、本発明の効果を得ることが可能である。
【００４５】
図６は本発明の小型ＤＣブラシレスモータの第二の実施形態を示す図であり、図１に示したモータ１の絶縁層または絶縁体11，12の代わりに、エンドフランジ自身を絶縁体にして渦電流の主経路を遮断したものである。図６のモータ21では、エンドフランジ22部分を除いては、図１のモータ１と同様に構成されている。エンドフランジ22は、図１のモータ１のエンドフランジ８と同様の形状を有するが、材質が絶縁体、例えばポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）などの樹脂材料からなるものである。
以下に、第二の本実施形態の作用について説明する。
【００４６】
前記第一の実施形態と同様に、リード線13、および基板５を介して、ステータ界磁コイル４に電流を供給すると、ステータ側界磁コイル４と、インナーロータ側マグネット２との間で磁気作用が生じて、インナーロータ20全体が回転する。このとき、インナーロータ20の回転に伴って主にマグネット２の磁束が導電体を鎖交するため、渦電流が生じる。
【００４７】
この渦電流の主経路は、ハウジングケース６→フランジ７→ハウジングケース６→エンドフランジ22→ハウジングケース６→・・・であり、本実施形態では、エンドフランジ22を絶縁体で構成して、渦電流の主経路のうち，エンドフランジ22側のところで遮断する。これにより、渦電流に起因した損失を低減することができる。また、前記図１に示した絶縁層または絶縁体11，12を配するための新たな空間が不要でとなり、モータのさらなる小型化を図ることが可能になる。
【００４８】
また、本実施形態では、ハウジングケース６を、鋳鉄に対して電気抵抗が高いＦe−Ｎi系合金であるパーマロイで構成することが好ましい。これにより、マグネット２の回転に伴い発生する渦電流がハウジングケース６内を流れにくくなり、結果として渦電流に起因する損失を低減することができる。したがって、絶縁体としてのエンドフランジ22による渦電流の遮蔽効果をより一層高めることができる。
【００４９】
また本実施形態では、渦電流の遮蔽効果を得ながら、小型ＤＣブラシレスモータの外径をφ12mm以下にすることができ、小径タイプのＤＣブラシレスモータのさらなる小型化が可能になる。
以上により、本実施形態によれば、より効果的にモータ運転時の渦電流に起因した損失の低減を図り、発熱を抑制することが可能になると共に、ＤＣブラシレスモータの超小型化も可能になる。なお、本実施形態のように、エンドフランジ22だけを絶縁体で構成するのではなく、フランジ７側を絶縁体で構成してもよいし、フランジおよびエンドフランジの両方を絶縁体で構成してもよい。
【００５０】
図７は本発明の小型ＤＣブラシレスモータの第三の実施形態を示す図であり、図１に示したモータ１の絶縁層または絶縁体11，12の代わりに、ハウジングケース27の軸に垂直な方向の断面に電気絶縁性を有する絶縁層または絶縁体24，24，24を配し、渦電流の主経路をそれぞれ遮断するものである。図７のモータ23では、前記絶縁層または絶縁体11，12の代わりに、複数のハウジングケースを構成する略円筒状部材26とその間に各絶縁層または
絶縁体24，24，24を挟んで構成することを除いては、図１のモータ１と同様に構成されている。この各絶縁層または絶縁体24は、電気的に絶縁する材料であればどのような材料であってもよく、例えば円筒状部材26の端部表面の絶縁処理、例えば電着塗装、および各部材26を接着させる接着層に樹脂材料を用いた絶縁層、および部材26，26の間に配される絶縁材料、例えばポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）などの樹脂材料からなる絶縁体のいずれであってもよい。
以下に、本実施形態の作用について説明する。
【００５１】
前記第一の実施形態と同様に、リード線13、および基板５を介して、ステータ界磁コイル４に電流を供給すると、ステータ側界磁コイル４と、インナーロータ側マグネット２との間で磁気作用が生じて、インナーロータ20全体が回転する。このとき、インナーロータ20の回転に伴って主にマグネット２の磁束が導電体を鎖交するため渦電流が生じる。
【００５２】
この渦電流の主経路は、ハウジングケース27→フランジ７→ハウジングケース27→エンドフランジ８→ハウジングケース27→・・・であり、本実施形態では、ハウジングケース27を構成する複数の略円筒状部材26と26の間に、絶縁層または絶縁体24をそれぞれ配することにより、渦電流の主経路のうち、ハウジングケース27の内部でこれを遮断する。これにより、渦電流に起因した損失を低減することができる。
【００５３】
また、本実施形態では、ハウジングケース27の略円筒状部材26を、Ｆe−Ｎi系合金であるパーマロイで構成することが好ましい。これにより、マグネット２の回転に伴い発生する渦電流が流れにくくなり、結果として渦電流に起因する損失をより低減することができる。したがって、絶縁層または絶縁体24による渦電流の遮蔽効果をより一層高めることができる。また、本実施形態では、渦電流の遮蔽効果を得ながら外径をφ12mm以下にすることができ、ＤＣブラシレスモータのさらなる小型化が可能になる。
以上により、本実施形態によれば、より効果的にモータ運転時の渦電流に起因した損失の低減を図り、発熱を抑制することが可能になるとともに、モータの超小型化も可能になる。
【実施例】
【００５４】
以下に、本発明の実施例としてのモータＡ，Ｂ、および比較例としての従来のモータＣに使用したモータ要部のハウジングケース、フランジ、エンドフランジの材料の組合せの具体的な構成例を示す。なお、下記表中の鉄鋼としては、今回、ステンレスが用いられている。
【００５５】
【表１】
0004632194.tif 000002
【００５６】
ここで、表１に示したように、エンドフランジの表面にアルマイト処理を施したモータＡ、フランジおよびエンドフランジの両方の表面にアルマイト処理を施したモータＢ、および図８に示したような、前記と構成が同じで、絶縁層または絶縁体をどこにも設けない従来タイプのモータＣを用いて、各モータ駆動時の損失比率を計測した。この損失比率は
、（無負荷電流／起動電流）× 100（％）で算出した。結果を、下記の表２に示す。
【００５７】
なお、図８に示したように、従来のモータＣとしては、マグネット２および回転軸３からなるインナーロータ20と、このインナーロータ20の周囲に配置されたステータ界磁コイル４と、これらインナーロータ20およびステータ界磁コイル４を内包し収めるとともにステータ界磁コイル４の外周に位置し、外装部分を形成するハウジングケース６と、ハウジングケース６の一端の開口部を覆うフランジ７と、他端の開口部を覆うとともにステータ界磁コイル４に電流を供給するリード線13を通すリード線孔が設けられたエンドフランジ８と、この電流をステータ界磁コイル４に供給するための配線パターンが配された基板５と、インナーロータ20を回転自在に支持する軸受９，10とで構成した基本部品が共通で同サイズのモータ28を用いた。下記表２は損失比率である。
【００５８】
【表２】
0004632194.tif 000003
【００５９】
表２によれば、モータＡおよびＢでは、損失比率において、モータＣよりも優れていることがわかる。また、表１のモータＢ（例えば図１のモータ１相当）および従来のモータＣ（例えば図８のモータ28相当）について、モータを駆動させたときの回転軸３、ハウジングケース６、フランジ７、エンドフランジ８、軸受９，10における渦電流損とヒステリシス損とを電磁場解析を用いて求めた解析結果を、下記の表３に示す。
【００６０】
【表３】
0004632194.tif 000004
【００６１】
表３については同時に、損失の合計をヒステリシス損および渦電流損により内訳にした棒グラフを図９に示す。このように表３および図９によれば、モータＣと比較して、モータＢの方が渦電流損を大幅に低減して、損失全体の低減を実現していることがわかる。また、表１のモータＡについても前記同様の損失を求めた合計は、モータＢの結果に準じた低減効果が得られ、共に渦電流損の低減に効果が見られた。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明に係る小型ＤＣブラシレスモータの第一の実施形態を示す図である。
【図２】前記実施形態の要部を拡大して示す図である。
【図３】前記実施形態のエンドフランジを説明するための図である。
【図４】従来の小型ＤＣブラシレスモータを駆動させたときの渦電流について有限要素法による解析を行った結果を示す。
【図５】上記実施形態の小型ＤＣブラシレスモータを駆動させたときの渦電流について有限要素法による解析を行った結果を示す。
【図６】本発明に係る小型ＤＣブラシレスモータの第二の実施形態を示す図である。
【図７】本発明に係る小型ＤＣブラシレスモータの第三の実施形態を示す図である。
【図８】従来の小型ＤＣブラシレスモータの一例を示す図である。
【図９】実施例の効果を説明するグラフである。
【符号の説明】
【００６３】
１，21，23，28  モータ
２  マグネット
３  回転軸
４  界磁コイル
５  基板
６, 27  ハウジングケース
７  フランジ
８，22  エンドフランジ
９，10  軸受
11，12，24  絶縁層（または絶縁体）
13  リード線
20  インナーロータ
26  円筒状部材
【図１】
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【図２】
0004632194.tif 000006
【図３】
0004632194.tif 000007
【図４】
0004632194.tif 000008
【図５】
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【図６】
0004632194.tif 000010
【図７】
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【図８】
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【図９】
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