(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、
前記回転子ヨークは、周壁の外周面を仮想の真円面に対して相対的に正弦状の曲面になるよう構成し、
前記永久磁石は、外周面が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、前記永久磁石の肉厚が径方向に最大となる部分をＮ極及びＳ極の磁極中央となるように周方向に交互に着磁され、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るように構成し、
前記永久磁石の内周面と前記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。
【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、
前記回転子ヨークは、周壁の外周面を仮想の真円面に対して相対的に正弦状の曲面になるよう構成し、
前記永久磁石は、内周面が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、前記永久磁石の肉厚が径方向に最大となる部分をＮ極及びＳ極の磁極中央となるように周方向に交互に着磁され、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るように構成し、
前記永久磁石の外周面と前記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。
【請求項３】
回路基板に複数相の巻線を施してなる固定子と、
前記固定子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巻線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、
前記回転子ヨークは、その下面を仮想の平面に対して相対的に正弦状の曲面になるよう構成し、
前記永久磁石は、巻線との対向面が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、
前記永久磁石の肉厚が軸方向に最大となる部分をＮ極及びＳ極の磁極中央となるように周方向に交互に着磁され、軸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るように構成し、
前記永久磁石と前記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。
【請求項４】
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前記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または２に記載の永久磁石形モータ。
【請求項５】
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１記載の永久磁石形モータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
【０００２】
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。
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【０００７】
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１１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。
【０００８】
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。
【０００９】
本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、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するにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するための請求項１ないし請求項５の発明のうち、
請求項１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、
前記回転子ヨークは、周壁の外周面を仮想の真円面に対して相対的に正弦状の曲面になるよう構成し、
前記永久磁石は、外周面が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、前記永久磁石の肉厚が径方向に最大となる部分をＮ極及びＳ極の磁極中央となるように周方向に交互に着磁され、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るように構成し、
前記永久磁石の内周面と前記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。
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、回転子の永久磁石は、径方向の肉厚が最大となる部分をＮ極及びＳ極の磁極中央となるように周方向に交互に着磁するよう構成し、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るように構成し、回転子ヨークは、周壁の外周面を仮想の真円面に対して相対的に正弦状の曲面にするよう構成しているから、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。
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、
前記回転子ヨークは、周壁の外周面を仮想の真円面に対して相対的に正弦状の曲面になるよう構成し、
前記永久磁石は、内周面が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、前記永久磁石の肉厚が径方向に最大となる部分をＮ極及びＳ極の磁極中央となるように周方向に交互に着磁され、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るように構成し、前記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ところに特徴を有する。
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、回転子の永久磁石は、径方向の肉厚が最大となる部分をＮ極及びＳ極の磁極中央となるように周方向に交互に着磁するよう構成し、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るように構成し、回転子ヨークは、周壁の外周面を仮想の真円面に対して相対的に正弦状の曲面にするよう構成しているから、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。
請求項３の発明は、回路基板に複数相の巻線を施してなる固定子と、
前記固定子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巻線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、
前記回転子ヨークは、その下面を仮想の平面に対して相対的に正弦状の曲面になるよう構成し、
前記永久磁石は、巻線との対向面が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、前記永久磁石の肉厚が軸方向に最大となる部分をＮ極及びＳ極の磁極中央となるように周方向に交互に着磁され、軸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るように構成し、
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。
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、回転子の永久磁石は、軸方向の肉厚が最大となる部分をＮ極及びＳ極の磁極中央となるように周方向に交互に着磁するよう構成し、軸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るように構成し、回転子ヨークは、その下面を仮想の平面に対して相対的に正弦状の曲面にするよう構成しているから、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、永久磁石と巻線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。
請求項４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前記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。
【００１１】
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。
【００１２】
請求項５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。
【００１３】
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。
【発明の実施の形態】
【００１４】
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２１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。
【００１５】
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２１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。
【００１６】
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２９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２６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。
【００１７】
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。
【００１８】
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，Ｈｄ）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。
【００１９】
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［ｍ２］
Ａｍ：１極当りの永久磁石断面積［ｍ２］
Ｌｇ：磁気ギャップ長［ｍ］
ｋ  ：（漏洩係数）／（起磁力損失係数）  とする。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。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３９ａの内周面とは全周にわたって接触している。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
図１０は本発明の第１の参考例を示し、この参考例においては、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。
【００３１】
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。
【００３２】
図１１および図１２は第２の参考例を示しており、この参考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。
【００３３】
この構成によれば、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５３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。
【００３４】
図１３および図１４は第３の参考例を示しており、この参考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５７，５８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。
【００３５】
この参考例によれば、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５６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。
【００３６】
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。
【００３７】
図１５および図１６は第４の参考例を示しており、この参考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。
【００３８】
この構成によれば、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６２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。
【００３９】
図１７および図１８は第５の参考例を示しており、この参考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６４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。
【００４０】
この構成によれば、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６３ｂ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。
【００４１】
そして、この構成によれば、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。
【００４２】
また、この構成によれば、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、上記構成によれば、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。
【発明の効果】
【００４３】
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。
【００４４】
請求項１および請求項２の発明によれば、
回転子の永久磁石は、径方向の肉厚が最大となる部分をＮ極及びＳ極の磁極中央となるように周方向に交互に着磁するよう構成し、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るように構成し、回転子ヨークは、周壁の外周面を仮想の真円面に対して相対的に正弦状の曲面にするよう構成しているから、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。
【００４５】
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。
請求項３の発明によれば、
回転子の永久磁石は、軸方向の肉厚が最大となる部分をＮ極及びＳ極の磁極中央となるように周方向に交互に着磁するよう構成し、軸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るように構成し、回転子ヨークは、その下面を仮想の平面に対して相対的に正弦状の曲面にするよう構成しているから、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、永久磁石と巻線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。
請求項４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５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。
【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】  第１の参考例を示す縦断側面図
【図１１】  第２の参考例を示す横断平面図
【図１２】  要部の展開図
【図１３】  第３の参考例を示す横断平面図
【図１４】  要部の展開図
【図１５】  第４の参考例を示す横断平面図
【図１６】  要部の展開図
【図１７】  第５の参考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。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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