JP3757434B2 - ブラシレスｄｃモータ - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明はブラシレスＤＣモータに関し、さらに詳細にいえば、固定子と回転子とを有しているとともに、回転子内部に、回転子の回転軸方向と平行に開口部が形成され、永久磁石が上記開口部に埋装されてなるブラシレスＤＣモータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、２次銅損がないことに起因して高効率化が可能であるという利点に着目してブラシレスＤＣモータを種々の分野に適用することの研究開発が進められている。ここで、ブラシレスＤＣモータは、回転子の表面に永久磁石を装着してなる構成のもの（以下、表面ＤＣモータと称する）と、回転子の内部に永久磁石を埋め込んで保持してなる構成のもの（以下、埋込ＤＣモータと称する）とに大別される。
【０００３】
この埋込ＤＣモータは、表面ＤＣモータと比較して高範囲な運転が可能であり、高トルクを発生することができ、高トルクにより高効率な運転が可能であるという利点を有している。
また、埋込ＤＣモータでは、回転子の回転軸寄りに永久磁石収容空間を形成して、この永久磁石収容空間内に永久磁石を収容するのであるが、収容された永久磁石の位置ずれが発生しないようにするために、種々の永久磁石保持方法が提案されている。
【０００４】
例えば、（１）高い寸法精度で永久磁石収容空間および永久磁石を作製し、永久磁石を永久磁石収容空間に圧入する方法（図１４参照）、
（２）回転子に形成された永久磁石収容空間の一方の境界面（回転子の回転軸側の境界面）の幅方向の両端寄り部に係合突部を形成するとともに、他方の境界面（上記一方の境界面と対向する境界面）の幅方向の中央部に係合突部を形成し、これら係合突部の基部に対応する位置に変形吸収用の孔（図１５中Ａ参照）または溝（図１５中Ｂ参照）を形成してなる永久磁石保持機構を採用し、永久磁石収容空間に永久磁石を圧入する方法（図１５および特開平５−５６５８３号公報参照）、また、これに類似する永久磁石保持機構として、回転子を構成すべく積層される電磁鋼板に形成される４つの永久磁石収容空間のうち、１つおきの電磁石収容空間の一方の境界面（回転子の回転軸側の境界面）の幅方向の中央部に凹部、凸部、凹部をこの順に形成するとともに、残りの永久磁石収容空間の一方の境界面（回転子の回転軸側の境界面）の幅方向の中央部に、上記凹部、凸部、凹部の全体幅と等しい幅の凹部を形成し、この構成の電磁鋼板を順次９０度ずつ回転させた状態で積層してなる機構を採用し、多数枚の電磁鋼板を積層することにより構成された永久磁石収容空間に永久磁石を圧入する方法（図１６および特開平５−１４６１０３号公報参照）、
（３）回転子に形成された永久磁石収容空間の一方の境界面（回転子の回転軸側の境界面）の幅方向の中央部に溝を形成し、永久磁石収容空間に永久磁石を収容した後に、溝内に割りピン（図１７中Ａ参照）またはポリエステル成形材料（図１７中Ｂ参照）を収容するようにした永久磁石保持機構（図１７および特開平５−８３８９２号公報参照）、
（４）回転子に形成された永久磁石収容空間の一方の境界面（回転子の回転軸側の境界面）と、永久磁石収容空間に収容された永久磁石との間に線細工の弾性部材（正面図を示す図１８中Ｂ、側面図を示す図１８中Ｃ参照）を圧入するようにした永久磁石保持機構（図１８および特開平５−２１９６６８号公報参照）
が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記（１）の方法を採用した場合には、回転子との接触面において永久磁石の欠け、傷が発生し、または拡大され、これら欠け、傷の部分に錆が発生して永久磁石の磁力を低下させてしまうことになるのみならず、欠け、傷の発生に伴なって生じる粉末が動作時に回転子の外部に出てコンプレッサ等に含まれる可動部周辺に傷がついてしまうという不都合がある。
【０００６】
また、永久磁石が錆防止用のコーティングを施してなるものである場合には、圧入に伴なってコーティングの剥がれが生じ、コーティングが剥がれた部分に錆が発生して永久磁石の磁力を低下させてしまうという不都合がある。
さらに、永久磁石を圧入寸法に仕上げるためには高精度の加工が必要であり、このような加工を施すことにより永久磁石が大幅にコストアップしてしまうという不都合がある。また、このように高精度の加工を施した場合であっても、永久磁石の欠け、傷、コーティングの剥がれを完全には防止することができない。
さらにまた、永久磁石を圧入するのであるから、電磁鋼板のにげに起因して回転子の表面全体に凹凸が発生する。そして、この凹凸により固定子と回転子との間のギャップが空間的、磁気的に変動するので磁気騒音、トルクリプルが発生するという不都合がある。
【０００７】
上記（２）の永久磁石保持機構を採用した場合には、（１）の方法と比較して永久磁石と回転子との接触面積を大幅に減少させることができるが、係合突部に当てて永久磁石を圧入するのであるから、欠け、傷が発生し、または欠け、傷が拡大されるという不都合がある。もちろん、コーティングが施された永久磁石を採用する場合にはコーティングの剥がれが発生する。
【０００８】
また、係合突部が存在することに起因してこの部分に磁束が集中し易くなるので、固定子からの逆磁界も集中し易くなり、集中した逆磁界が永久磁石に作用することにより永久磁石の減磁が発生し易くなるという不都合もある。そして、減磁が発生すると、初期の磁石特性を維持することができなくなる。
さらに、上記孔、溝だけでは回転子の変形を十分には吸収することができないので、回転子の表面全体に凹凸が発生し、上述同様の不都合がある。
【０００９】
さらにまた、係合突部が回転子の回転軸と平行な方向における全範囲に存在するのであるから、永久磁石の周辺に永久磁石の公差以上の間隙が存在することになる。この間隙の存在は、固定子と回転子との間にもともと形成されているギャップを増加させたのと等価であるから、主磁束の低下を招いてしまう。したがって、主磁束の低下を防止しようとすれば大きいサイズの永久磁石が必要になり、コストアップを招いてしまう。
【００１０】
上記（３）の永久磁石保持機構を採用した場合には、割りピンを圧入する時に、永久磁石の１点（割りピンの先端と係合する１点）に力が集中し、欠け、傷が発生し、または欠け、傷が拡大されてしまうという不都合がある。もちろん、コーティングが施された永久磁石を採用する場合には、コーティングの剥がれが発生することになる。
【００１１】
また、割りピンの圧入に起因するにげを回転子が完全には吸収できない場合には、回転子の表面全体に凹凸が発生するという不都合がある。
さらに、割りピンを挿入する溝が回転子の回転軸方向の全範囲に存在するので、そのままでは主磁束が低下する。そして、主磁束の低下を防止しようとすれば、大きな永久磁石を採用することになるので、コストアップを招いてしまうという不都合がある。
【００１２】
さらにまた、割りピンを圧入する代わりにポリエステル成形材料を射出成形する場合には、欠け、傷の発生、コーティングの剥がれの発生、回転子の表面全体における凹凸の発生という不都合を防止することができるが、特別に射出成形工程が必要になるので、工数が増加するとともに、特別な設備（射出成形設備）が必要になり、大幅なコストアップを招いてしまうという新たな不都合がある。
【００１３】
また、ポリエステル成形材料を射出成形するための溝が回転子の回転軸方向の全範囲に存在するので、そのままでは主磁束が低下する。そして、主磁束の低下を防止しようとすれば、大きな永久磁石を採用することになるので、コストアップを招いてしまうという不都合がある。
上記（４）の永久磁石保持機構を採用した場合には、線細工の弾性部材を圧入する場合に、永久磁石との接触面積が小さいので、力が集中し易く、欠け、傷が発生し易くなり、上記力を小さくすれば、永久磁石を確実に保持することが困難になってしまうという不都合がある。
【００１４】
また、永久磁石毎に線細工の弾性部材が必要であり、全体として部品点数が増加するとともに工数が増加するので、コストアップを招くことになる。
さらに、線細工の弾性部材を圧入するための間隙が回転子の回転軸と平行な方向の全範囲に存在するのであるから、そのままでは主磁束が低下する。そして、主磁束の低下を防止しようとすれば、大きな永久磁石を使用することになるので、コストアップを招いてしまうという不都合がある。
【００１５】
尚、以上の説明において、永久磁石として例えば鋳造圧延または鋳造により作製されたものを採用する場合には、欠け、傷の発生は当初から問題にならず、また、コーティングされていない永久磁石を採用する場合にはコーティングの剥がれは当初から問題にならない。また、フェライト磁石を採用する場合には、コーティングの剥がれは当初から問題にならない。
【００１６】
【発明の目的】
この発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、永久磁石装着時における永久磁石の欠け、傷の発生または拡大を防止し、また、永久磁石がコーティングされたものである場合に、コーティングの剥がれを防止し、かつ永久磁石に対する高精度の加工を必要とすることなく、永久磁石を安定に保持し、しかも特別な設備を必要としないブラシレスＤＣモータを提供することを目的としている。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、回転子の回転軸方向端部側の開口部に、永久磁石が占有する空間に加えて、回転子の外周方向に拡張された空間が形成されており、この空間に侵入して永久磁石と係合し、永久磁石を開口部内に保持するための突部が、回転子の端面に装着される端板に形成されている。
【００１８】
請求項２のブラシレスＤＣモータは、上記突部に隣接し、かつ、この突部の係合側に永久磁石の端部を収容可能な凹部が、回転子の端面に装着される端板に形成されたものである。
請求項３のブラシレスＤＣモータは、回転子の回転軸方向端部側の開口部に、永久磁石が占有する空間に加えて拡張された空間が形成されており、この空間に侵入して永久磁石と係合し、永久磁石を開口部内に保持する弾性体からなる磁石押圧部を有する板状部材が回転子の端面に装着されている。
【００１９】
請求項４のブラシレスＤＣモータは、回転子の回転軸方向端部側の開口部に、永久磁石が占有する空間に加えて拡張された空間が形成されており、この空間に収容され、永久磁石を押圧し、永久磁石を開口部内に保持する弾性筒状部材が設けられている。
請求項５のブラシレスＤＣモータは、回転子の回転軸と平行な方向における永久磁石の長さが回転子の長さよりも長く設定されてあり、上記永久磁石の回転子からの突出端部を収容して永久磁石と係合し、永久磁石を開口部内に保持するための一方の内面をテーパ面に形成した凹所が、回転子の端面に装着される端板に形成されている。
【００２０】
請求項６のブラシレスＤＣモータは、上記永久磁石として、ネオジウム磁石、サマリウム−コバルト磁石、またはセリウム磁石を採用するものである。
請求項７のブラシレスＤＣモータは、上記永久磁石が、開口部の、回転子の半径方向のうち、回転子の中心に向かう方向に押圧されたものである。
請求項８のブラシレスＤＣモータは、永久磁石収容空間の、回転子の中心軸と平行な方向の所定位置に空間が形成されているとともに、回転子を構成する電磁鋼板のうち、この空間と永久磁石収容空間との間に位置する部分が塑性変形されて永久磁石を永久磁石収容空間の、回転子の半径方向に押圧してあるものである。
【００２１】
請求項９のブラシレスＤＣモータは、空間として、永久磁石収容空間を基準として回転子の中心軸と反対側の所定位置に形成されたものを採用している。
請求項１０のブラシレスＤＣモータは、空間を基準として回転子の回転軸と反対側の所定位置に変形吸収用の開口がさらに形成されたものである。
請求項１１のブラシレスＤＣモータは、空間として、永久磁石収容空間よりも中心軸寄りの所定位置に形成されたものを採用している。
【００２２】
請求項１２のブラシレスＤＣモータは、空間として、局部的に永久磁石収容空間と連通されたものを採用している。
請求項１３のブラシレスＤＣモータは、上記開口部の、回転子の回転軸と直交する平面内において、開口部の、回転子の半径方向と直交する方向における永久磁石の位置ずれをえ防止する位置ずれ防止部材をさらに有するものである。
【００２３】
【作用】
請求項１のブラシレスＤＣモータであれば、固定子と回転子とを有しているとともに、回転子内部に、回転子の回転軸方向と平行に開口部が形成され、永久磁石が上記開口部に埋装されてなるブラシレスＤＣモータにおいて、回転子の回転軸方向端部側の開口部に、永久磁石が占有する空間に加えて、回転子の外周方向に拡張された空間が形成されており、この空間に侵入して永久磁石と係合し、永久磁石を開口部内に保持するための突部が、回転子の端面に装着される端板に形成されているので、永久磁石の寸法公差を考慮して永久磁石収容空間を形成しておくことにより、欠け、傷の発生または拡大、永久磁石がコーティングされたものである場合にコーティングの剥がれの発生を伴うことなく、永久磁石を永久磁石収容空間内に簡単に挿入することができ、しかも永久磁石を安定に保持することができる。換言すれば、永久磁石に高精度の加工を施す必要がなくなるのであるから、高精度の加工に伴なうコストアップを未然に防止することができる。また、特別の成形装置等を必要としないのみならず、特別の部材を必要としないのであるから、工数の増加を未然に防止し、工数の増加に伴なうコストアップを未然に防止することができる。また、永久磁石を圧入しないのであるから、回転子の表面全体に凹凸が発生し、電磁騒音、トルクリプルを発生させるという不都合を未然に防止することができる。さらに、永久磁石の減磁の原因となる固定子からの逆磁界が局部的に集中するという不都合の発生を未然に防止することができる。さらにまた、永久磁石の寸法公差を越える間隙は発生しないのであるから、永久磁石による主磁束が必要以上に低下するという不都合の発生を防止し、ひいては永久磁石のサイズを必要以上に大きくする必要がないので、永久磁石の大形化に伴なうコストアップを防止することができる。
【００２４】
さらに、永久磁石として、焼結磁石、プラスチック磁石を採用した場合には、永久磁石を圧入しないのであるから、永久磁石に欠け、傷が発生し、または欠け、傷が拡大し、永久磁石がコーティングされたものである場合にコーティングが剥がれるという不都合の発生を未然に防止することができる。したがって、欠け、傷の部分から永久磁石に錆が発生して磁力が低下するという不都合を抑制することができ、また、コーティングの剥がれ部分から永久磁石に錆が発生して磁力が低下するという不都合を防止することができる。
【００２５】
請求項２のブラシレスＤＣモータであれば、上記突部に隣接し、かつ、この突部の係合側に永久磁石の端部を収容可能な凹部が、回転子の端面に装着される端板に形成されているので、永久磁石の寸法公差を考慮して永久磁石収容空間を形成しておくことにより、欠け、傷の発生または拡大、永久磁石がコーティングされたものである場合にコーティングの剥がれの発生を伴なうことなく、永久磁石を永久磁石収容空間内に簡単に挿入することができ、しかも永久磁石を安定に保持することができる。換言すれば、永久磁石に高精度の加工を施す必要がなくなるのであるから、高精度の加工に伴なうコストアップを未然に防止することができる。また、特別の成形装置等を必要としないのみならず、特別の部材を必要としないのであるから、工数の増加を未然に防止し、工数の増加に伴なうコストアップを未然に防止することができる。さらに、永久磁石収容空間が形成されていることに起因して、永久磁石の回転軸方向の寸法公差、および回転子の電磁鋼板の積層公差を簡単に吸収することができる。さらにまた、上記寸法公差、積層公差が存在していても、端板の浮きを未然に防止することができ、回転子の密閉構造を確保することができる。また、永久磁石を圧入しないのであるから、回転子の表面全体に凹凸が発生し、電磁騒音、トルクリプルを発生させるという不都合を未然に防止することができる。さらに、永久磁石の減磁の原因となる固定子からの逆磁界が局部的に集中するという不都合の発生を未然に防止することができる。さらにまた、永久磁石の寸法公差を越える間隙は発生しないのであるから、永久磁石による主磁束が必要以上に低下するという不都合の発生を防止し、ひいては永久磁石のサイズを必要以上に大きくする必要がないので、永久磁石の大形化に伴なうコストアップを防止することができる。
【００２６】
さらに、永久磁石として、焼結磁石、プラスチック磁石を採用した場合には、永久磁石を圧入しないのであるから、永久磁石に欠け、傷が発生し、または欠け、傷が拡大し、永久磁石がコーティングされたものである場合にコーティングが剥がれるという不都合の発生を未然に防止することができる。したがって、欠け、傷の部分から永久磁石に錆が発生して磁力が低下するという不都合を抑制することができ、また、コーティングの剥がれ部分から永久磁石に錆が発生して磁力が低下するという不都合を防止することができる。
【００２７】
請求項３のブラシレスＤＣモータであれば、固定子と回転子とを有しているとともに、回転子内部に、回転子の回転軸方向と平行に開口部が形成され、永久磁石が上記開口部に埋装されてなるブラシレスＤＣモータにおいて、回転子の回転軸方向端部側の開口部に、永久磁石が占有する空間に加えて拡張された空間が形成されており、この空間に侵入して永久磁石と係合し、永久磁石を開口部内に保持する弾性体からなる磁石押圧部を有する板状部材が回転子の端面に装着されているので、板状部材が必要になることに伴なって部品点数が少しだけ増加し、工数が少し増加するので、多少コストアップを招いてしまう。しかし、請求項１と同様に、高精度の加工に伴なうコストアップを未然に防止することができるとともに、永久磁石を安定に保持することができる。また、永久磁石を圧入しないのであるから、永久磁石に欠け、傷が発生し、または拡大され、また、永久磁石がコーティングされたものである場合にコーティングが剥がれるという不都合、回転子の表面全体に凹凸が発生し、電磁騒音、トルクリプルを発生させるという不都合を未然に防止することができる。さらに、永久磁石の減磁の原因となる固定子からの逆磁界が局部的に集中するという不都合の発生を未然に防止することができる。さらにまた、永久磁石の寸法公差を越える間隙は発生しないのであるから、永久磁石による主磁束が必要以上に低下するという不都合の発生を防止し、ひいては永久磁石のサイズを必要以上に大きくする必要がないので、永久磁石の大形化に伴なうコストアップを防止することができる。また、特別の成形装置等を必要としないのみならず、工数の増加を未然に防止し、工数の増加に伴なうコストアップを未然に防止することができる。
【００２８】
さらに、永久磁石として、焼結磁石、プラスチック磁石を採用した場合には、永久磁石を圧入しないのであるから、永久磁石に欠け、傷が発生し、または欠け、傷が拡大し、永久磁石がコーティングされたものである場合にコーティングが剥がれるという不都合の発生を未然に防止することができる。したがって、欠け、傷の部分から永久磁石に錆が発生して磁力が低下するという不都合を抑制することができ、また、コーティングの剥がれ部分から永久磁石に錆が発生して磁力が低下するという不都合を防止することができる。
【００２９】
請求項４のブラシレスＤＣモータであれば、固定子と回転子とを有しているとともに、回転子内部に、回転子の回転軸方向と平行に開口部が形成され、永久磁石が上記開口部に埋装されてなるブラシレスＤＣモータにおいて、回転子の回転軸方向端部側の開口部に、永久磁石が占有する空間に加えて拡張された空間が形成されており、この空間に収容され、永久磁石を押圧し、永久磁石を開口部内に保持する弾性筒状部材が設けられているので、弾性筒状部材が必要になることに伴なって部品点数が少しだけ増加し、工数が少し増加するので、多少コストアップを招いてしまう。しかし、請求項１と同様に、高精度の加工に伴なうコストアップを未然に防止することができるとともに、永久磁石を安定に保持することができる。また、永久磁石を圧入しないのであるから、永久磁石に欠け、傷が発生し、または拡大され、また、永久磁石がコーティングされたものである場合にコーティングが剥がれるという不都合、回転子の表面全体に凹凸が発生し、電磁騒音、トルクリプルを発生させるという不都合を未然に防止することができる。さらに、永久磁石の減磁の原因となる固定子からの逆磁界が局部的に集中するという不都合の発生を未然に防止することができる。さらにまた、永久磁石の寸法公差を越える間隙は発生しないのであるから、永久磁石による主磁束が必要以上に低下するという不都合の発生を防止し、ひいては永久磁石のサイズを必要以上に大きくする必要がないので、永久磁石の大形化に伴なうコストアップを防止することができる。また、特別の成形装置等を必要としないのみならず、工数の増加を未然に防止し、工数の増加に伴なうコストアップを未然に防止することができる。
【００３０】
さらに、永久磁石として、焼結磁石、プラスチック磁石を採用した場合には、永久磁石を圧入しないのであるから、永久磁石に欠け、傷が発生し、または欠け、傷が拡大し、永久磁石がコーティングされたものである場合にコーティングが剥がれるという不都合の発生を未然に防止することができる。したがって、欠け、傷の部分から永久磁石に錆が発生して磁力が低下するという不都合を抑制することができ、また、コーティングの剥がれ部分から永久磁石に錆が発生して磁力が低下するという不都合を防止することができる。
【００３１】
請求項５のブラシレスＤＣモータであれば、固定子と回転子とを有しているとともに、回転子内部に、回転子の回転軸方向と平行に開口部が形成され、永久磁石が上記開口部に埋装されてなるブラシレスＤＣモータにおいて、回転子の回転軸と平行な方向における永久磁石の長さが回転子の長さよりも長く設定されてあり、上記永久磁石の回転子からの突出端部を収容して永久磁石と係合し、永久磁石を開口部内に保持するための一方の内面をテーパ面に形成した凹所が、回転子の端面に装着される端板に形成されているので、永久磁石の長さが回転子の長さよりも長く設定されていることに伴なって永久磁石の必要体積が多少増加し、この結果、多少のコストアップを招くことになる。しかし、請求項１と同様に、高精度の加工に伴なうコストアップを未然に防止することができるとともに、永久磁石を安定に保持することができる。また、永久磁石を圧入しないのであるから、永久磁石に欠け、傷が発生し、または拡大され、また、永久磁石がコーティングされたものである場合にコーティングが剥がれるという不都合、回転子の表面全体に凹凸が発生し、電磁騒音、トルクリプルを発生させるという不都合を未然に防止することができる。さらに、永久磁石の減磁の原因となる固定子からの逆磁界が局部的に集中するという不都合の発生を未然に防止することができる。さらにまた、永久磁石の寸法公差を越える感隙は発生しないのであるから、永久磁石による主磁束が必要以上に低下するという不都合の発生を防止し、ひいては永久磁石のサイズを必要以上に大きくする必要がないので、永久磁石の必要以上の大形化に伴なうコストアップを防止することができる。また、特別の成形装置等を必要としないのみならず、特別の部材を必要としないのであるから、工数の増加を未然に防止し、工数の増加に伴なうコストアップを未然に防止することができる。
【００３２】
さらに、永久磁石として、焼結磁石、プラスチック磁石を採用した場合には、永久磁石を圧入しないのであるから、永久磁石に欠け、傷が発生し、または欠け、傷が拡大し、永久磁石がコーティングされたものである場合にコーティングが剥がれるという不都合の発生を未然に防止することができる。したがって、欠け、傷の部分から永久磁石に錆が発生して磁力が低下するという不都合を抑制することができ、また、コーティングの剥がれ部分から永久磁石に錆が発生して磁力が低下するという不都合を防止することができる。
【００３３】
請求項６のブラシレスＤＣモータであれば、上記永久磁石として、ネオジウム磁石、サマリウム−コバルト磁石、またはセリウム磁石を採用しているので、永久磁石にはコーティングが必須であるが、上述のように永久磁石を圧入しないのであるからコーティングに剥がれが発生するという不都合を未然防止することができ、しかも永久磁石を安定に保持することができる。その他、永久磁石の欠け、傷の発生、欠け、傷の拡大を防止する点を除いて、請求項１から請求項５の何れかと同様の作用を達成することができる。
【００３４】
請求項７のブラシレスＤＣモータであれば、永久磁石が永久磁石収容空間の、回転子の半径方向のうち、回転子の中心に向かう方向に押圧されているのであるから、押圧力の影響で回転子ににげが発生する場合であっても、にげの影響が回転子の表面側に出現することを確実に防止することができ、ひいては電磁騒音、トルクリプルの発生を未然に防止することができる。
【００３５】
請求項８のブラシレスＤＣモータであれば、固定子と回転子とを有し、かつ、回転子の中心寄り所定位置に、回転子の中心軸と平行になるように所定厚みの板状の永久磁石が収容されてあるとともに、永久磁石収容空間の、上記中心軸と直行する方向の端部から回転子の外周に向かって延びる磁束短絡防止用の空間が形成されてあるブラシレスＤＣモータにおいて、永久磁石収容空間の、回転子の中心軸と平行な方向の所定位置に空間が形成されているとともに、回転子を構成する電磁鋼板のうち、この空間と永久磁石収容空間との間に位置する部分が塑性変形されて永久磁石を永久磁石収容空間の、回転子の半径方向に押圧してあるので、永久磁石の寸法交差を考慮して永久磁石収容空間を形成しておくことにより、永久磁石を永久磁石収容空間内に簡単に挿入することができる。換言すれば、永久磁石に高精度の加工を施す必要がなくなるのであるから、高精度の加工に伴なうコストアップを未然に防止することができる。また、永久磁石を圧入しないのであるから、回転子の表面全体に凹凸が発生し、電磁騒音、トルクリプルを発生させるという不都合を抑制することができる。さらに、永久磁石の減磁の原因となる固定子からの逆磁界が局部的に集中するという不都合の発生を未然に防止することができる。さらにまた、永久磁石の寸法公差を越える間隙は発生しないのであるから、永久磁石による主磁束が必要以上に低下するという不都合の発生を防止し、ひいては永久磁石のサイズを必要以上に大きくする必要が無いので、永久磁石の大形化に伴なうコストアップを防止することができる。また、特別の成形装置等を必要としないのみならず、特別の部材を必要としないのであるから、工数の増加を未然に防止し、工数の増加に伴なうコストアップを未然に防止することができる。
【００３６】
さらに、永久磁石として、希土類磁石のうち、焼結磁石、プラスチック磁石を採用した場合には、永久磁石を圧入しないのであるから、永久磁石に欠け、傷が発生し、または欠け、傷が拡大し、永久磁石がコーティングされたものである場合にコーティングが剥がれるという不都合の発生を未然に防止することができる。したがって、欠け、傷の部分から永久磁石に錆が発生して磁力が低下するという不都合を抑制することができ、また、コーティングの剥がれ部分から永久磁石に錆が発生して磁力が低下するという不都合を防止することができる。
【００３７】
請求項９のブラシレスＤＣモータであれば、空間として、永久磁石収容空間を基準として回転子の中心軸と反対側の所定位置に形成されたものを採用しているので、請求項８と同様の作用を達成することができる。
請求項１０のブラシレスＤＣモータであれば、空間を基準として回転子の回転軸と反対側の所定位置に変形吸収用の開口がさらに形成されているので、塑性変形時に回転子の表面に発生する可能性がある凹凸を未然に防止し、電磁騒音、トルクリプルを発生させるという不都合を未然に防止することができる。
【００３８】
請求項１１のブラシレスＤＣモータであれば、空間として、永久磁石収容空間よりも中心軸寄りの所定位置に形成されたものを採用しているので、塑性変形時に回転子の表面に発生する可能性がある凹凸を未然に防止し、電磁騒音、トルクリプルを発生させるという不都合を未然に防止することができる。
請求項１２のブラシレスＤＣモータであれば、空間として、局部的に永久磁石収容空間と連通されたものを採用しているので、塑性変形の度合を簡単に大きくすることができ、ひいては、永久磁石収容空間、所定の空間、永久磁石の寸法誤差が著しく大きくても確実に永久磁石を固定することができる。換言すれば、これらの寸法誤差が大きくてもよいので、ブラシレスＤＣモータの製造を容易にすることができる。
【００３９】
請求項１３のブラシレスＤＣモータであれば、永久磁石収容空間の、回転子の半径方向における永久磁石の位置ずれを防止する位置ずれ防止部材をさらに有しているのであるから、永久磁石収容空間内における永久磁石の位置ずれを確実に防止することができる。
【００４０】
【実施例】
以下、実施例を示す添付図面によってこの発明を詳細に説明する。
図１はこの発明のブラシレスＤＣモータの一実施例を概略的に示す、回転軸と垂直な平面による部分断面図、図２は同上分解斜視図、図３は同上回転軸を含む平面による部分断面図、図４は図３のＩＶ−ＩＶ線断面図、図５は図３のＶ−Ｖ線断面図である。このブラシレスＤＣモータは、固定子巻線２を有する固定子１と永久磁石４を有する回転子３とを有している。そして、回転子３は多数枚の円板上の電磁鋼板を積層してなるものであり、その中心を軸方向に貫通する回転軸３ａを有している。また、本実施例における回転子３は、４極構造であるから、回転軸寄りの所定位置に、９０°ずつの回転対称位置における半径と直交し、かつ軸方向に延びるように、所定幅、所定厚みの永久磁石収容空間３ｂをそれぞれ有しているとともに、各永久磁石収容空間３ｂの幅方向の端部から外周に向かって延びる磁束短絡防止用の空間３ｃを有している。ここで、永久磁石収容空間３ｂの幅および厚みは、永久磁石４の寸法公差を考慮して、最大幅、最大厚みの永久磁石４に適合するように設定されている。さらに、上記各永久磁石収容空間３ｂには、希土類磁石、フェライト磁石、アルニコ磁石の何れかからなる永久磁石４が収容されている。また、上記回転子３は、回転軸方向の端部所定範囲に位置する電磁鋼板が他の部分に位置する電磁鋼板よりもやや小径に形成されてあるとともに、永久磁石収容空間３ｂを構成する開口が回転子３の外周方向に拡張されて拡張空間３ｄを形成している。さらに、回転子３の回転軸方向の両端面に装着される端板５の所定位置に、上記拡張空間３ｄに侵入する突部５ａが設けられており、この突部５ａは、永久磁石４と係合する側がテーパ面に形成され、テーパ面と反対側の面が電磁鋼板の開口の内面と係合する垂直面（端板５の面と垂直な面）に形成されている。したがって、上記テーパ面が永久磁石４の端部に線接触することにより、著しい力の集中を排除し、かつ永久磁石４を上記回転軸側に押圧することができ、永久磁石４の確実な保持を達成することができる。また、上記永久磁石４の押圧に伴なう反力が突部５ａに作用し、この反力がさらに電磁鋼板に伝えられて電磁鋼板ににげが発生した場合であっても、他の部分に位置する電磁鋼板の外周よりも突出することはない。また、この部分はもともと磁気的な影響が少ない部分であるから、上記にげが発生しても、電磁騒音、トルクリプルが特に増加するという不都合はない。尚、７は回転子３を構成する多数枚の電磁鋼板と、両端板５とを積層状態で一体化するためのピン（またはボルト）である。また、上記ピン７が挿通される孔は永久磁石収容開口３ｂと別に形成されているのであるが、図５に示すように、上記拡張空間３ｄが形成された部分において、この拡張空間３ｄとピン７を挿通するための孔とを一体化している。
【００４１】
この実施例を採用した場合には、永久磁石収容空間３ｂの幅および厚みが永久磁石４の寸法公差を考慮して設定されているので、永久磁石４に対して高精度の加工を行なう必要がなく、高精度の加工に起因するコストアップを防止することができるとともに、永久磁石４を安定に保持することができる。また、永久磁石４を圧入しないのであるから、永久磁石４に欠け、傷が発生し、または拡大するという不都合、回転子３の表面全体に凹凸が発生し、電磁騒音、トルクリプルを発生させるという不都合を未然に防止することができる。さらに、永久磁石４の減磁の原因となる固定子１からの逆磁界が局部的に集中するという不都合の発生を未然に防止することができる。さらにまた、永久磁石４の寸法公差を大幅に越える間隙は発生しないのであるから、永久磁石４による主磁束が必要以上に低下するという不都合の発生を防止し、ひいては永久磁石４のサイズを必要以上に大きくする必要がないので、永久磁石４の大形化に伴なうコストアップを防止することができる。また、簡素に組み立てが可能であり、しかも、特別の部材を必要としないのであるから、工数の増加を未然に防止し、工数の増加に伴なうコストアップを未然に防止することができる。
【００４２】
この実施例においては、突部５ａにより永久磁石４を回転軸側に押圧するようにしているが、図６に示すように、上記拡張空間３ｄ、突部５ａを永久磁石４よりも回転軸側に位置させるとともに、突部５ａのテーパ面を外側に位置させ、拡張部分が形成された電磁鋼板の内径を他の電磁鋼板の内径よりもやや大きく設定することが好ましく、この場合には、電磁鋼板のにげの影響が回転子３の表面に現れることを未然に防止することができる。
【００４３】
【実施例２】
図７はこの発明のブラシレスＤＣモータの他の実施例を示す部分縦断面図であり、上記実施例と異なる点は、突部５ａのテーパ面に連続させて永久磁石の端部を収容可能な凹部５ｃを形成した点のみである。
上記凹部５ｃは永久磁石４の回転軸方向の寸法公差、回転子３の電磁鋼板の積層公差を考慮して形成されているので、突部５ａのテーパ面をより大きくとることができ、永久磁石４が回転軸方向の寸法公差内の最大寸法であっても、また回転子３の電磁鋼板積層寸法が積層公差内の最小寸法であっても、上記テーパ面が永久磁石４の端部に確実に線接触する。そして、この線接触の結果、突部５ａが塑性変形して永久磁石４を保持するのであるが、塑性変形の歪みが凹部５ｃでも吸収できるため、永久磁石４の端部に適正な力をかけることができる。また、突部５ａが十分に塑性変形できず、端板５が浮いてしまうという不都合を確実に防止できる。
【００４４】
したがって、永久磁石４の回転軸方向の寸法、回転子３の電磁鋼板の積層寸法の高精度に規定する必要がなくなり、コストアップを未然に防止できるとともに、端板５の浮きを確実に防止して回転子３の密閉構造を維持でき、その他、上記実施例と同様の作用を達成することができる。
【００４５】
【実施例３】
図８はこの発明のブラシレスＤＣモータのさらに他の実施例を示す、回転軸３ａを含む平面による部分断面図、図９は板状部材を示す斜視図である。この実施例のブラシレスＤＣモータが第１実施例と異なる点は、端板５に突部５ａを一体形成する代わりに、拡張空間３ｄに侵入して永久磁石４を永久磁石収容空間３ｂの上記厚み方向に押圧する弾性体からなる磁石押圧部３ｈを有する板状部材３ｇが回転子３の回転軸方向の端面に装着されている点のみである。尚、この板状部材３ｇは、端板５と回転子３との間に介在している。
【００４６】
したがって、この実施例の場合には、弾性板状部材３ｇが特別に必要になり、部品点数および工数が多少増加することに起因して多少のコストアップを招いてしまう点を除いて第１実施例と同様の作用を達成することができる。
【００４７】
【実施例４】
図１０はこの発明のブラシレスＤＣモータのさらに他の実施例を示す、回転軸３ａを含む平面による部分断面図、図１１は弾性筒状部材を示す斜視図である。この実施例のブラシレスＤＣモータが第１実施例と異なる点は、端板５に突部５ａを一体形成する代わりに、拡張空間３ｄに収容されて永久磁石４を永久磁石収容空間３ｂの上記厚み方向に押圧する弾性筒状部材３ｉが回転子３の回転軸方向の端面側に形成された拡張空間３ｄに装着されている点のみである。尚、この弾性筒状部材３ｉは端板５と回転子３との間に介在している。
【００４８】
したがって、この実施例の場合には、弾性筒状部材３ｉが特別に必要になり、部品点数および工数が多少増加することに起因して多少のコストアップを招いてしまう点を除いて第１実施例と同様の作用を達成することができる。
【００４９】
【実施例５】
図１２はこの発明のブラシレスＤＣモータのさらに他の実施例を示す、回転軸３ａを含む平面による部分断面図であり、第１実施例と異なる点は、端板５に突部５ａを一体形成する代わりに、端板５に凹溝５ｂを形成し、しかも永久磁石４の長さを回転子３の長さよりもやや長く設定して、永久磁石４の端部を上記凹溝５ｂに収容するようにした点のみである。但し、この場合には、凹溝５ｂの一方の内面をテーパ面に形成して永久磁石４に対して押圧力を付与している。
【００５０】
したがって、この実施例の場合には、永久磁石４の長さを回転子３の長さよりもやや長くすることに起因して永久磁石４の必要体積が多少増加し、多少のコストアップを招いてしまう点を除いて第１実施例と同様の作用を達成することができる。また、この実施例においては、永久磁石４の全範囲にわたって厚みを増加させる場合と比較して体積の増加を小さくすることができる。
【００５１】
また、この実施例の場合には、電磁鋼板のにげの影響を考慮する必要がないので、全ての電磁鋼板の形状を互いに等しくすることができる。
【００５２】
【実施例６】
図１３はこの発明のブラシレスＤＣモータのさらに他の実施例を示す、回転軸３ａと垂直な平面による部分断面図であり、上記何れかの実施例の構成に加えて、永久磁石収容空間３ｂ内における永久磁石４の幅方向の位置ずれを防止するために、少なくとも一部の電磁鋼板の所定位置に、永久磁石収容空間３ｂ内に突出し、かつ永久磁石４の幅方向の端部と係合する位置ずれ防止部材６を一体形成してある。
【００５３】
したがって、この実施例の場合には、位置ずれ防止部材６により、永久磁石収容空間３ｂ内における永久磁石４の位置ずれを確実に防止することができる。
【００５４】
【実施例７】
この実施例においては、永久磁石４として、ネオジウム磁石、サマリウム−コバルト磁石、セリウム磁石の何れかからなるものを採用している。なお、他の部分の構成は上記の何れかの実施例と同様であるから説明を省略する。
この実施例の場合には、錆の発生を防止するために永久磁石４にコーティングを施しておくことが必須であるが、永久磁石４を回転子３に埋装するに当って圧入する必要がないので、欠け、傷の発生、拡大を未然に防止できる代わりに、コーティングの剥がれを未然に防止することができるほか、上記実施例と同様の作用効果を達成することができる。
【００５５】
また、上記何れの実施例においても、回転子３が端板５を有していれば、端板の一部を厚肉に形成することにより、バランスウェイト機能を持たせることができる。さらに、上記何れの実施例においても、永久磁石４に対して回転子３の半径方向に押圧力を付与するようにしているが、永久磁石４の半径と直交する方向に押圧力を付与することが可能である。さらにまた、上記第１実施例、第２実施例、第５実施例において、両端板５に突部５ａを設けているが、一方の端板５のみに突部５ａを設けることが可能である。さらに、図２中に破線で示すように、各永久磁石収容空間３ｂに収容される永久磁石４を２分割し、または４分割しておくことが可能であり、この場合には、例えば、コーティングを行なうための撹拌時に永久磁石４どうしが衝突しても、重量が小さいことに起因して破損の可能性が著しく小さくなり、永久磁石４の歩留まりを向上させることができる。尚、この場合には、永久磁石４の分割に対応させて突部５ａを分割しておくことが、永久磁石４を確実に保持する観点からみて好ましい。
【００５６】
【実施例８】
図１４はこの発明のブラシレスＤＣモータのさらに他の実施例を示す、回転軸３ａを含む平面による断面図、図１５は図１４のＸＶ−ＸＶ線断面図である。なお、図１４、図１５は回転子３のみを示している。
この回転子３は、前記の実施例と同様に永久磁石収容空間３ｂ内に永久磁石４が収容されているとともに、積層方向の端部の少なくとも１枚ずつの電磁鋼板の、永久磁石収容空間３ｂよりもやや外方寄り所定位置に、図１６にも示すように、所定形状（図においては方形）の穴３ｍが形成されてあり、さらに、永久磁石収容空間３ｂと穴３ｍとの間に位置する部分を図１７に示すように塑性変形させることにより、永久磁石４を永久磁石収容空間３ｂの内奥面に押圧している。
【００５７】
なお、この塑性変形は、例えば、穴３ｍにドライバなどを挿入してある程度回転させることにより簡単に達成できる。
この実施例を採用した場合には、永久磁石収容空間３ｂの幅および厚みが永久磁石４の寸法公差を考慮して設定されているので、永久磁石４に対して高精度の加工を行なう必要がなく、高精度の加工に起因するコストアップを防止することができる。また、永久磁石４を圧入しないのであるから、回転子３の表面全体に凹凸が発生し、電磁騒音、トルクリプルを発生させるという不都合を未然に防止することができる。さらに、永久磁石４の減磁の原因となる固定子１からの逆磁界が局部的に集中するという不都合の発生を未然に防止することができる。さらにまた、永久磁石４の寸法公差を越える間隙は発生しないのであるから、永久磁石４による主磁束が必要以上に低下するという不都合の発生を防止し、ひいては永久磁石４のサイズを必要以上に大きくする必要がないので、永久磁石４の大形化に伴なうコストアップを防止することができる。また、特別の成形装置等を必要としないのみならず、特別の部材を必要としないのであるから、工数の増加を未然に防止し、工数の増加に伴なうコストアップを未然に防止することができる。
【００５８】
さらに、永久磁石４として、希土類磁石（例えば、ネオジウム磁石、サマリウム−コバルト磁石、プラセオジウム磁石、セリウム磁石）のうち、焼結磁石、プラスチック磁石を採用した場合には、永久磁石を圧入しないのであるから、永久磁石４に欠け、傷が発生し、または欠け、傷が拡大し、永久磁石４がコーティングされたものである場合にコーティングが剥がれるという不都合の発生を未然に防止することができる。したがって、欠け、傷の部分から永久磁石４に錆が発生して磁力が低下するという不都合を抑制することができ、また、コーティングの剥がれ部分から永久磁石４に錆が発生して磁力が低下するという不都合を防止することができる。
【００５９】
なお、以上には、ドライバなどにより塑性変形を達成する場合を説明しているが、回転子３の端板の所定位置に、テーパ面を有し、かつ穴３ｍに圧入されることにより上述の部分に塑性変形を生じさせる突部を設けることも可能である。また、前記穴３ｍよりもやや外方に変形吸収用の穴３ｎ（図１６中の破線を参照）を形成しておくことが好ましく、上記の塑性変形時に回転子３の表面側に塑性変形の影響が及ぼされることをこの穴３ｎにより吸収させることができる。さらに、前記塑性変形用の穴３ｍを永久磁石収容交換３ｂよりも外方に形成する代わりに、永久磁石収容空間３ｂよりも内方に形成することが好ましく、変形吸収用の穴３ｎを形成しなくても、回転子の表面に塑性変形による影響が生じることを未然に防止できる。
【００６０】
【実施例９】
図１８はこの発明のブラシレスＤＣモータのさらに他の実施例を示す要部拡大図である。
この実施例が実施例８と異なる点は、穴３ｍの一部を永久磁石収容空間３ｂと連通させた点のみである。したがって、この実施例の場合には、穴３ｍと永久磁石収容空間３ｂとの間に位置する部分が片持ち支持された状態になり、塑性変形された場合における先端部の移動可能距離を大きくすることができる。なお、この塑性変形は実施例８と同様の方法により簡単に達成することができる。
【００６１】
この結果、永久磁石収容空間３ｂ、永久磁石４の加工精度が低く、ばらつきが大きい場合であっても、ばらつきの大きさに対応させて塑性変形させることにより永久磁石４を確実に永久磁石収容空間３ｂ内に固定することができる。換言すれば、加工精度が低くてもよいのであるから、回転子３の製造を容易にすることができるとともに、回転子３を安価にすることができる。
【００６２】
【発明の効果】
請求項１の発明は、永久磁石の寸法公差を考慮して永久磁石収容空間を形成しておくことにより、欠け、傷の発生または拡大を伴なうことなく、永久磁石を永久磁石収容空間内に簡単に挿入することができ、しかも永久磁石を安定に保持することができ、高精度の加工に伴なうコストアップを未然に防止することができ、また、特別の成形装置等を必要としないのみならず、特別の部材を必要としないのであるから、工数の増加を未然に防止し、工数の増加に伴なうコストアップを未然に防止することができ、さらに、永久磁石を圧入しないのであるから、回転子の表面全体に凹凸が発生し、電磁騒音、トルクリプルを発生させるという不都合を未然に防止することができ、さらにまた、永久磁石の減磁の原因となる固定子からの逆磁界が局部的に集中するという不都合の発生を未然に防止することができ、また、永久磁石の寸法公差を越える間隙は発生しないのであるから、永久磁石による主磁束が必要以上に低下するという不都合の発生を防止し、ひいては永久磁石のサイズを必要以上に大きくする必要がないので、永久磁石の大形化に伴なうコストアップを防止することができるという特有の効果を奏する。
【００６３】
そして、永久磁石として、焼結磁石、プラスチック磁石を採用した場合には、永久磁石を圧入しないのであるから、永久磁石に欠け、傷が発生し、または欠け、傷が拡大し、永久磁石がコーティングされたものである場合にコーティングが剥がれるという不都合の発生を未然に防止することができ、ひいては、欠け、傷の部分から永久磁石に錆が発生して磁力が低下するという不都合を抑制することができ、また、コーティングの剥がれ部分から永久磁石に錆が発生して磁力が低下するという不都合を防止することができるという特有の効果をも奏する。
【００６４】
請求項２の発明は、永久磁石の寸法公差を考慮して永久磁石収容空間を形成しておくことにより、欠け、傷の発生または拡大を伴なうことなく、永久磁石を永久磁石収容空間内に簡単に挿入することができ、しかも永久磁石を安定に保持することができ、高精度の加工に伴なうコストアップを未然に防止することができ、また、特別の成形装置等を必要としないのみならず、特別の部材を必要としないのであるから、工数の増加を未然に防止し、工数の増加に伴なうコストアップを未然に防止することができ、さらに、永久磁石の回転軸方向の寸法公差、および回転子の電磁鋼板の積層公差を簡単に吸収することができ、さらにまた、上記寸法公差、積層公差が存在していても、端板の浮きを未然に防止して回転子の密閉構造を確保することができ、さらに、永久磁石を圧入しないのであるから、回転子の表面全体に凹凸が発生し、電磁騒音、トルクリプルを発生させるという不都合を未然に防止することができ、さらにまた、永久磁石の減磁の原因となる固定子からの逆磁界が局部的に集中するという不都合の発生を未然に防止することができ、また、永久磁石の寸法公差を越える間隙は発生しないのであるから、永久磁石による主磁束が必要以上に低下するという不都合の発生を防止し、ひいては永久磁石のサイズを必要以上に大きくする必要がないので、永久磁石の大形化に伴なうコストアップを防止することができるという特有の効果を奏する。
【００６５】
そして、永久磁石として、焼結磁石、プラスチック磁石を採用した場合には、永久磁石を圧入しないのであるから、永久磁石に欠け、傷が発生し、または欠け、傷が拡大し、永久磁石がコーティングされたものである場合にコーティングが剥がれるという不都合の発生を未然に防止することができ、ひいては、欠け、傷の部分から永久磁石に錆が発生して磁力が低下するという不都合を抑制することができ、また、コーティングの剥がれ部分から永久磁石に錆が発生して磁力が低下するという不都合を防止することができるという特有の効果をも奏する。
【００６６】
請求項３の発明は、高精度の加工に伴なうコストアップを未然に防止することができるとともに、永久磁石を安定に保持することができ、また、特別の成形装置等を必要としないのみならず、工数の増加を未然に防止し、工数の増加に伴なうコストアップを未然に防止することができ、さらに、永久磁石を圧入しないのであるから、永久磁石に欠け、傷が発生し、または拡大されるという不都合、回転子の表面全体に凹凸が発生し、電磁騒音、トルクリプルを発生させるという不都合を未然に防止することができ、さらにまた、永久磁石の減磁の原因となる固定子からの逆磁界が局部的に集中するという不都合の発生を未然に防止することができ、また、永久磁石の寸法公差を越える間隙は発生しないのであるから、永久磁石による主磁束が必要以上に低下するという不都合の発生を防止し、ひいては永久磁石のサイズを必要以上に大きくする必要がないので、永久磁石の大形化に伴なうコストアップを防止することができるという特有の効果を奏する。
【００６７】
そして、永久磁石として、焼結磁石、プラスチック磁石を採用した場合には、永久磁石を圧入しないのであるから、永久磁石に欠け、傷が発生し、または欠け、傷が拡大し、永久磁石がコーティングされたものである場合にコーティングが剥がれるという不都合の発生を未然に防止することができ、ひいては、欠け、傷の部分から永久磁石に錆が発生して磁力が低下するという不都合を抑制することができ、また、コーティングの剥がれ部分から永久磁石に錆が発生して磁力が低下するという不都合を防止することができるという特有の効果をも奏する。
【００６８】
請求項４の発明は、高精度の加工に伴なうコストアップを未然に防止することができるとともに、永久磁石を安定に保持することができ、また、特別の成形装置等を必要としないのみならず、工数の増加を未然に防止し、工数の増加に伴なうコストアップを未然に防止することができ、さらに、永久磁石を圧入しないのであるから、永久磁石に欠け、傷が発生し、または拡大されるという不都合、回転子の表面全体に凹凸が発生し、電磁騒音、トルクリプルを発生させるという不都合を未然に防止することができ、さらにまた、永久磁石の減磁の原因となる固定子からの逆磁界が局部的に集中するという不都合の発生を未然に防止することができ、また、永久磁石の寸法公差を越える間隙は発生しないのであるから、永久磁石による主磁束が必要以上に低下するという不都合の発生を防止し、ひいては永久磁石のサイズを必要以上に大きくする必要がないので、永久磁石の大形化に伴なうコストアップを防止することができるという特有の効果を奏する。
【００６９】
そして、永久磁石として、焼結磁石、プラスチック磁石を採用した場合には、永久磁石を圧入しないのであるから、永久磁石に欠け、傷が発生し、または欠け、傷が拡大し、永久磁石がコーティングされたものである場合にコーティングが剥がれるという不都合の発生を未然に防止することができ、ひいては、欠け、傷の部分から永久磁石に錆が発生して磁力が低下するという不都合を抑制することができ、また、コーティングの剥がれ部分から永久磁石に錆が発生して磁力が低下するという不都合を防止することができるという特有の効果をも奏する。
【００７０】
請求項５の発明は、高精度の加工に伴なうコストアップを未然に防止することができるとともに、永久磁石を安定に保持することができ、また、特別の成形装置等を必要としないのみならず、工数の増加を未然に防止し、工数の増加に伴なうコストアップを未然に防止することができ、さらに、永久磁石を圧入しないのであるから、永久磁石に欠け、傷が発生し、または拡大されるという不都合、回転子の表面全体に凹凸が発生し、電磁騒音、トルクリプルを発生させるという不都合を未然に防止することができ、さらにまた、永久磁石の減磁の原因となる固定子からの逆磁界が局部的に集中するという不都合の発生を未然に防止することができ、また、永久磁石の寸法公差を越える間隙は発生しないのであるから、永久磁石による主磁束が必要以上に低下するという不都合の発生を防止し、ひいては永久磁石のサイズを必要以上に大きくする必要がないので、永久磁石の大形化に伴なうコストアップを防止することができるという特有の効果を奏する。
【００７１】
そして、永久磁石として、焼結磁石、プラスチック磁石を採用した場合には、永久磁石を圧入しないのであるから、永久磁石に欠け、傷が発生し、または欠け、傷が拡大し、永久磁石がコーティングされたものである場合にコーティングが剥がれるという不都合の発生を未然に防止することができ、ひいては、欠け、傷の部分から永久磁石に錆が発生して磁力が低下するという不都合を抑制することができ、また、コーティングの剥がれ部分から永久磁石に錆が発生して磁力が低下するという不都合を防止することができるという特有の効果をも奏する。
【００７２】
請求項６の発明は、永久磁石を圧入しないのであるからコーティングに剥がれが発生するという不都合を未然に防止することができ、しかも永久磁石を安定に保持することができるほか、請求項１から請求項５の何れかと同様の効果を奏する。
請求項７の発明は、押圧力の影響で回転子が変形する場合であっても、にげの影響が回転子の表面側に出現することを確実に防止することができ、ひいては電磁騒音、トルクリプルの発生を未然に防止することができるという特有の効果を奏する。
【００７３】
請求項８の発明は、永久磁石の寸法公差を考慮して永久磁石収容空間を形成しておくことにより、永久磁石を永久磁石収容空間内に簡単に挿入することができる。換言すれば、永久磁石に高精度の加工を施す必要がなくなるのであるから、高精度の加工に伴なうコストアップを未然に防止することができ、また、永久磁石を圧入しないのであるから、回転子の表面全体に凹凸が発生し、電磁騒音、トルクリプルを発生させるという不都合を抑制することができ、さらに、永久磁石の減磁の原因となる固定子からの逆磁界が局部的に集中するという不都合の発生を未然に防止することができ、さらにまた、永久磁石の寸法公差を越える間隙は発生しないのであるから、永久磁石による主磁束が必要以上に低下するという不都合の発生を防止し、ひいては永久磁石のサイズを必要以上に大きくする必要がないので、永久磁石の大形化に伴なうコストアップを防止することができ、また、特別の成形装置等を必要としないのみならず、特別の部材を必要としないのであるから、工数の増加を未然に防止し、工数の増加に伴なうコストアップを未然に防止することができるという特有の効果を奏する。
【００７４】
そして、永久磁石として、希土類磁石のうち、焼結磁石、プラスチック磁石を採用した場合には、永久磁石を圧入しないのであるから、永久磁石に欠け、傷が発生し、または欠け、傷が拡大し、永久磁石がコーティングされたものである場合にコーティングが剥がれるという不都合の発生を未然に防止することができ、ひいては、欠け、傷の部分から永久磁石に錆が発生して磁力が低下するという不都合を抑制することができ、また、コーティングの剥がれ部分から永久磁石に錆が発生して磁力が低下するという不都合を防止することができるという特有の効果を奏する。
【００７５】
請求項９の発明は、請求項８と同様の作用を達成することができる。
請求項１０の発明は、塑性変形時に回転子の表面に発生する可能性がある凹凸を未然に防止し、電磁騒音、トルクリプルを発生させるという不都合を未然に防止することができるという特有の効果を奏する。
請求項１１の発明は、塑性変形時に回転子の表面に発生する可能性がある凹凸を未然に防止し、電磁騒音、トルクリプルを発生させるという不都合を未然に防止することができるという特有の効果を奏する。
【００７６】
請求項１２の発明は、塑性変形の度合を簡単に大きくすることができ、ひいては、永久磁石収容空間、所定の空間、永久磁石の寸法誤差が著しく大きくても確実に永久磁石を固定することができ、換言すれば、これらの寸法誤差が大きくてもよいので、ブラシレスＤＣモータの製造を容易にすることができるという特有の効果を奏する。
【００７７】
請求項１３の発明は、永久磁石収容空間内における永久磁石の位置ずれを確実に防止することができるという特有の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明のブラシレスＤＣモータの一実施例を概略的に示す部分縦断面図である。
【図２】同上分解斜視図である。
【図３】同上回転軸を含む平面による部分断面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】図３のＶ−Ｖ線断面図である。
【図６】他の実施例を示す部分縦断面図である。
【図７】この発明のブラシレスＤＣモータのさらに他の実施例を示す部分縦断面図である。
【図８】この発明のブラシレスＤＣモータの他の実施例を示す、回転軸を含む平面による部分断面図である。
【図９】板状部材の斜視図である。
【図１０】この発明のブラシレスＤＣモータのさらに他の実施例を示す、回転軸を含む平面による部分断面図である。
【図１１】弾性筒状部材の斜視図である。
【図１２】この発明のブラシレスＤＣモータのさらに他の実施例を示す、回転軸を含む平面による部分断面図である。
【図１３】この発明のブラシレスＤＣモータのさらに他の実施例を示す、回転軸と垂直な平面による部分断面図である。
【図１４】この発明のブラシレスＤＣモータのさらに他の実施例を示す、回転軸３ａを含む平面による断面図である。
【図１５】図１４のＸＶ−ＸＶ線断面図である。
【図１６】塑性変形前の状態を示す拡大図である。
【図１７】塑性変形後の状態を示す拡大図である。
【図１８】この発明のブラシレスＤＣモータのさらに他の実施例を示す要部拡大図である。
【図１９】従来の永久磁石圧入方法を示す部分斜視図である。
【図２０】従来の永久磁石保持機構を示す部分平面図である。
【図２１】従来の永久磁石保持機構を示す部分平面図である。
【図２２】従来の永久磁石保持機構を示す部分斜視図である。
【図２３】従来の永久磁石保持機構を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ 固定子 ３ 回転子
３ｂ 永久磁石収容空間 ３ｃ 磁束短絡防止用の空間
３ｄ 拡張空間 ３ｇ 弾性板状部材
３ｈ 磁石押圧部 ３ｉ 弾性筒状部材
３ｍ，３ｎ 穴 ４ 永久磁石
５ 端板 ５ａ 突部
５ｂ 凹溝 ５ｃ 凹部
６ 位置ずれ防止部材
【産業上の利用分野】
この発明はブラシレスＤＣモータに関し、さらに詳細にいえば、固定子と回転子とを有しているとともに、回転子内部に、回転子の回転軸方向と平行に開口部が形成され、永久磁石が上記開口部に埋装されてなるブラシレスＤＣモータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、２次銅損がないことに起因して高効率化が可能であるという利点に着目してブラシレスＤＣモータを種々の分野に適用することの研究開発が進められている。ここで、ブラシレスＤＣモータは、回転子の表面に永久磁石を装着してなる構成のもの（以下、表面ＤＣモータと称する）と、回転子の内部に永久磁石を埋め込んで保持してなる構成のもの（以下、埋込ＤＣモータと称する）とに大別される。
【０００３】
この埋込ＤＣモータは、表面ＤＣモータと比較して高範囲な運転が可能であり、高トルクを発生することができ、高トルクにより高効率な運転が可能であるという利点を有している。
また、埋込ＤＣモータでは、回転子の回転軸寄りに永久磁石収容空間を形成して、この永久磁石収容空間内に永久磁石を収容するのであるが、収容された永久磁石の位置ずれが発生しないようにするために、種々の永久磁石保持方法が提案されている。
【０００４】
例えば、（１）高い寸法精度で永久磁石収容空間および永久磁石を作製し、永久磁石を永久磁石収容空間に圧入する方法（図１４参照）、
（２）回転子に形成された永久磁石収容空間の一方の境界面（回転子の回転軸側の境界面）の幅方向の両端寄り部に係合突部を形成するとともに、他方の境界面（上記一方の境界面と対向する境界面）の幅方向の中央部に係合突部を形成し、これら係合突部の基部に対応する位置に変形吸収用の孔（図１５中Ａ参照）または溝（図１５中Ｂ参照）を形成してなる永久磁石保持機構を採用し、永久磁石収容空間に永久磁石を圧入する方法（図１５および特開平５−５６５８３号公報参照）、また、これに類似する永久磁石保持機構として、回転子を構成すべく積層される電磁鋼板に形成される４つの永久磁石収容空間のうち、１つおきの電磁石収容空間の一方の境界面（回転子の回転軸側の境界面）の幅方向の中央部に凹部、凸部、凹部をこの順に形成するとともに、残りの永久磁石収容空間の一方の境界面（回転子の回転軸側の境界面）の幅方向の中央部に、上記凹部、凸部、凹部の全体幅と等しい幅の凹部を形成し、この構成の電磁鋼板を順次９０度ずつ回転させた状態で積層してなる機構を採用し、多数枚の電磁鋼板を積層することにより構成された永久磁石収容空間に永久磁石を圧入する方法（図１６および特開平５−１４６１０３号公報参照）、
（３）回転子に形成された永久磁石収容空間の一方の境界面（回転子の回転軸側の境界面）の幅方向の中央部に溝を形成し、永久磁石収容空間に永久磁石を収容した後に、溝内に割りピン（図１７中Ａ参照）またはポリエステル成形材料（図１７中Ｂ参照）を収容するようにした永久磁石保持機構（図１７および特開平５−８３８９２号公報参照）、
（４）回転子に形成された永久磁石収容空間の一方の境界面（回転子の回転軸側の境界面）と、永久磁石収容空間に収容された永久磁石との間に線細工の弾性部材（正面図を示す図１８中Ｂ、側面図を示す図１８中Ｃ参照）を圧入するようにした永久磁石保持機構（図１８および特開平５−２１９６６８号公報参照）
が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記（１）の方法を採用した場合には、回転子との接触面において永久磁石の欠け、傷が発生し、または拡大され、これら欠け、傷の部分に錆が発生して永久磁石の磁力を低下させてしまうことになるのみならず、欠け、傷の発生に伴なって生じる粉末が動作時に回転子の外部に出てコンプレッサ等に含まれる可動部周辺に傷がついてしまうという不都合がある。
【０００６】
また、永久磁石が錆防止用のコーティングを施してなるものである場合には、圧入に伴なってコーティングの剥がれが生じ、コーティングが剥がれた部分に錆が発生して永久磁石の磁力を低下させてしまうという不都合がある。
さらに、永久磁石を圧入寸法に仕上げるためには高精度の加工が必要であり、このような加工を施すことにより永久磁石が大幅にコストアップしてしまうという不都合がある。また、このように高精度の加工を施した場合であっても、永久磁石の欠け、傷、コーティングの剥がれを完全には防止することができない。
さらにまた、永久磁石を圧入するのであるから、電磁鋼板のにげに起因して回転子の表面全体に凹凸が発生する。そして、この凹凸により固定子と回転子との間のギャップが空間的、磁気的に変動するので磁気騒音、トルクリプルが発生するという不都合がある。
【０００７】
上記（２）の永久磁石保持機構を採用した場合には、（１）の方法と比較して永久磁石と回転子との接触面積を大幅に減少させることができるが、係合突部に当てて永久磁石を圧入するのであるから、欠け、傷が発生し、または欠け、傷が拡大されるという不都合がある。もちろん、コーティングが施された永久磁石を採用する場合にはコーティングの剥がれが発生する。
【０００８】
また、係合突部が存在することに起因してこの部分に磁束が集中し易くなるので、固定子からの逆磁界も集中し易くなり、集中した逆磁界が永久磁石に作用することにより永久磁石の減磁が発生し易くなるという不都合もある。そして、減磁が発生すると、初期の磁石特性を維持することができなくなる。
さらに、上記孔、溝だけでは回転子の変形を十分には吸収することができないので、回転子の表面全体に凹凸が発生し、上述同様の不都合がある。
【０００９】
さらにまた、係合突部が回転子の回転軸と平行な方向における全範囲に存在するのであるから、永久磁石の周辺に永久磁石の公差以上の間隙が存在することになる。この間隙の存在は、固定子と回転子との間にもともと形成されているギャップを増加させたのと等価であるから、主磁束の低下を招いてしまう。したがって、主磁束の低下を防止しようとすれば大きいサイズの永久磁石が必要になり、コストアップを招いてしまう。
【００１０】
上記（３）の永久磁石保持機構を採用した場合には、割りピンを圧入する時に、永久磁石の１点（割りピンの先端と係合する１点）に力が集中し、欠け、傷が発生し、または欠け、傷が拡大されてしまうという不都合がある。もちろん、コーティングが施された永久磁石を採用する場合には、コーティングの剥がれが発生することになる。
【００１１】
また、割りピンの圧入に起因するにげを回転子が完全には吸収できない場合には、回転子の表面全体に凹凸が発生するという不都合がある。
さらに、割りピンを挿入する溝が回転子の回転軸方向の全範囲に存在するので、そのままでは主磁束が低下する。そして、主磁束の低下を防止しようとすれば、大きな永久磁石を採用することになるので、コストアップを招いてしまうという不都合がある。
【００１２】
さらにまた、割りピンを圧入する代わりにポリエステル成形材料を射出成形する場合には、欠け、傷の発生、コーティングの剥がれの発生、回転子の表面全体における凹凸の発生という不都合を防止することができるが、特別に射出成形工程が必要になるので、工数が増加するとともに、特別な設備（射出成形設備）が必要になり、大幅なコストアップを招いてしまうという新たな不都合がある。
【００１３】
また、ポリエステル成形材料を射出成形するための溝が回転子の回転軸方向の全範囲に存在するので、そのままでは主磁束が低下する。そして、主磁束の低下を防止しようとすれば、大きな永久磁石を採用することになるので、コストアップを招いてしまうという不都合がある。
上記（４）の永久磁石保持機構を採用した場合には、線細工の弾性部材を圧入する場合に、永久磁石との接触面積が小さいので、力が集中し易く、欠け、傷が発生し易くなり、上記力を小さくすれば、永久磁石を確実に保持することが困難になってしまうという不都合がある。
【００１４】
また、永久磁石毎に線細工の弾性部材が必要であり、全体として部品点数が増加するとともに工数が増加するので、コストアップを招くことになる。
さらに、線細工の弾性部材を圧入するための間隙が回転子の回転軸と平行な方向の全範囲に存在するのであるから、そのままでは主磁束が低下する。そして、主磁束の低下を防止しようとすれば、大きな永久磁石を使用することになるので、コストアップを招いてしまうという不都合がある。
【００１５】
尚、以上の説明において、永久磁石として例えば鋳造圧延または鋳造により作製されたものを採用する場合には、欠け、傷の発生は当初から問題にならず、また、コーティングされていない永久磁石を採用する場合にはコーティングの剥がれは当初から問題にならない。また、フェライト磁石を採用する場合には、コーティングの剥がれは当初から問題にならない。
【００１６】
【発明の目的】
この発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、永久磁石装着時における永久磁石の欠け、傷の発生または拡大を防止し、また、永久磁石がコーティングされたものである場合に、コーティングの剥がれを防止し、かつ永久磁石に対する高精度の加工を必要とすることなく、永久磁石を安定に保持し、しかも特別な設備を必要としないブラシレスＤＣモータを提供することを目的としている。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、回転子の回転軸方向端部側の開口部に、永久磁石が占有する空間に加えて、回転子の外周方向に拡張された空間が形成されており、この空間に侵入して永久磁石と係合し、永久磁石を開口部内に保持するための突部が、回転子の端面に装着される端板に形成されている。
【００１８】
請求項２のブラシレスＤＣモータは、上記突部に隣接し、かつ、この突部の係合側に永久磁石の端部を収容可能な凹部が、回転子の端面に装着される端板に形成されたものである。
請求項３のブラシレスＤＣモータは、回転子の回転軸方向端部側の開口部に、永久磁石が占有する空間に加えて拡張された空間が形成されており、この空間に侵入して永久磁石と係合し、永久磁石を開口部内に保持する弾性体からなる磁石押圧部を有する板状部材が回転子の端面に装着されている。
【００１９】
請求項４のブラシレスＤＣモータは、回転子の回転軸方向端部側の開口部に、永久磁石が占有する空間に加えて拡張された空間が形成されており、この空間に収容され、永久磁石を押圧し、永久磁石を開口部内に保持する弾性筒状部材が設けられている。
請求項５のブラシレスＤＣモータは、回転子の回転軸と平行な方向における永久磁石の長さが回転子の長さよりも長く設定されてあり、上記永久磁石の回転子からの突出端部を収容して永久磁石と係合し、永久磁石を開口部内に保持するための一方の内面をテーパ面に形成した凹所が、回転子の端面に装着される端板に形成されている。
【００２０】
請求項６のブラシレスＤＣモータは、上記永久磁石として、ネオジウム磁石、サマリウム−コバルト磁石、またはセリウム磁石を採用するものである。
請求項７のブラシレスＤＣモータは、上記永久磁石が、開口部の、回転子の半径方向のうち、回転子の中心に向かう方向に押圧されたものである。
請求項８のブラシレスＤＣモータは、永久磁石収容空間の、回転子の中心軸と平行な方向の所定位置に空間が形成されているとともに、回転子を構成する電磁鋼板のうち、この空間と永久磁石収容空間との間に位置する部分が塑性変形されて永久磁石を永久磁石収容空間の、回転子の半径方向に押圧してあるものである。
【００２１】
請求項９のブラシレスＤＣモータは、空間として、永久磁石収容空間を基準として回転子の中心軸と反対側の所定位置に形成されたものを採用している。
請求項１０のブラシレスＤＣモータは、空間を基準として回転子の回転軸と反対側の所定位置に変形吸収用の開口がさらに形成されたものである。
請求項１１のブラシレスＤＣモータは、空間として、永久磁石収容空間よりも中心軸寄りの所定位置に形成されたものを採用している。
【００２２】
請求項１２のブラシレスＤＣモータは、空間として、局部的に永久磁石収容空間と連通されたものを採用している。
請求項１３のブラシレスＤＣモータは、上記開口部の、回転子の回転軸と直交する平面内において、開口部の、回転子の半径方向と直交する方向における永久磁石の位置ずれをえ防止する位置ずれ防止部材をさらに有するものである。
【００２３】
【作用】
請求項１のブラシレスＤＣモータであれば、固定子と回転子とを有しているとともに、回転子内部に、回転子の回転軸方向と平行に開口部が形成され、永久磁石が上記開口部に埋装されてなるブラシレスＤＣモータにおいて、回転子の回転軸方向端部側の開口部に、永久磁石が占有する空間に加えて、回転子の外周方向に拡張された空間が形成されており、この空間に侵入して永久磁石と係合し、永久磁石を開口部内に保持するための突部が、回転子の端面に装着される端板に形成されているので、永久磁石の寸法公差を考慮して永久磁石収容空間を形成しておくことにより、欠け、傷の発生または拡大、永久磁石がコーティングされたものである場合にコーティングの剥がれの発生を伴うことなく、永久磁石を永久磁石収容空間内に簡単に挿入することができ、しかも永久磁石を安定に保持することができる。換言すれば、永久磁石に高精度の加工を施す必要がなくなるのであるから、高精度の加工に伴なうコストアップを未然に防止することができる。また、特別の成形装置等を必要としないのみならず、特別の部材を必要としないのであるから、工数の増加を未然に防止し、工数の増加に伴なうコストアップを未然に防止することができる。また、永久磁石を圧入しないのであるから、回転子の表面全体に凹凸が発生し、電磁騒音、トルクリプルを発生させるという不都合を未然に防止することができる。さらに、永久磁石の減磁の原因となる固定子からの逆磁界が局部的に集中するという不都合の発生を未然に防止することができる。さらにまた、永久磁石の寸法公差を越える間隙は発生しないのであるから、永久磁石による主磁束が必要以上に低下するという不都合の発生を防止し、ひいては永久磁石のサイズを必要以上に大きくする必要がないので、永久磁石の大形化に伴なうコストアップを防止することができる。
【００２４】
さらに、永久磁石として、焼結磁石、プラスチック磁石を採用した場合には、永久磁石を圧入しないのであるから、永久磁石に欠け、傷が発生し、または欠け、傷が拡大し、永久磁石がコーティングされたものである場合にコーティングが剥がれるという不都合の発生を未然に防止することができる。したがって、欠け、傷の部分から永久磁石に錆が発生して磁力が低下するという不都合を抑制することができ、また、コーティングの剥がれ部分から永久磁石に錆が発生して磁力が低下するという不都合を防止することができる。
【００２５】
請求項２のブラシレスＤＣモータであれば、上記突部に隣接し、かつ、この突部の係合側に永久磁石の端部を収容可能な凹部が、回転子の端面に装着される端板に形成されているので、永久磁石の寸法公差を考慮して永久磁石収容空間を形成しておくことにより、欠け、傷の発生または拡大、永久磁石がコーティングされたものである場合にコーティングの剥がれの発生を伴なうことなく、永久磁石を永久磁石収容空間内に簡単に挿入することができ、しかも永久磁石を安定に保持することができる。換言すれば、永久磁石に高精度の加工を施す必要がなくなるのであるから、高精度の加工に伴なうコストアップを未然に防止することができる。また、特別の成形装置等を必要としないのみならず、特別の部材を必要としないのであるから、工数の増加を未然に防止し、工数の増加に伴なうコストアップを未然に防止することができる。さらに、永久磁石収容空間が形成されていることに起因して、永久磁石の回転軸方向の寸法公差、および回転子の電磁鋼板の積層公差を簡単に吸収することができる。さらにまた、上記寸法公差、積層公差が存在していても、端板の浮きを未然に防止することができ、回転子の密閉構造を確保することができる。また、永久磁石を圧入しないのであるから、回転子の表面全体に凹凸が発生し、電磁騒音、トルクリプルを発生させるという不都合を未然に防止することができる。さらに、永久磁石の減磁の原因となる固定子からの逆磁界が局部的に集中するという不都合の発生を未然に防止することができる。さらにまた、永久磁石の寸法公差を越える間隙は発生しないのであるから、永久磁石による主磁束が必要以上に低下するという不都合の発生を防止し、ひいては永久磁石のサイズを必要以上に大きくする必要がないので、永久磁石の大形化に伴なうコストアップを防止することができる。
【００２６】
さらに、永久磁石として、焼結磁石、プラスチック磁石を採用した場合には、永久磁石を圧入しないのであるから、永久磁石に欠け、傷が発生し、または欠け、傷が拡大し、永久磁石がコーティングされたものである場合にコーティングが剥がれるという不都合の発生を未然に防止することができる。したがって、欠け、傷の部分から永久磁石に錆が発生して磁力が低下するという不都合を抑制することができ、また、コーティングの剥がれ部分から永久磁石に錆が発生して磁力が低下するという不都合を防止することができる。
【００２７】
請求項３のブラシレスＤＣモータであれば、固定子と回転子とを有しているとともに、回転子内部に、回転子の回転軸方向と平行に開口部が形成され、永久磁石が上記開口部に埋装されてなるブラシレスＤＣモータにおいて、回転子の回転軸方向端部側の開口部に、永久磁石が占有する空間に加えて拡張された空間が形成されており、この空間に侵入して永久磁石と係合し、永久磁石を開口部内に保持する弾性体からなる磁石押圧部を有する板状部材が回転子の端面に装着されているので、板状部材が必要になることに伴なって部品点数が少しだけ増加し、工数が少し増加するので、多少コストアップを招いてしまう。しかし、請求項１と同様に、高精度の加工に伴なうコストアップを未然に防止することができるとともに、永久磁石を安定に保持することができる。また、永久磁石を圧入しないのであるから、永久磁石に欠け、傷が発生し、または拡大され、また、永久磁石がコーティングされたものである場合にコーティングが剥がれるという不都合、回転子の表面全体に凹凸が発生し、電磁騒音、トルクリプルを発生させるという不都合を未然に防止することができる。さらに、永久磁石の減磁の原因となる固定子からの逆磁界が局部的に集中するという不都合の発生を未然に防止することができる。さらにまた、永久磁石の寸法公差を越える間隙は発生しないのであるから、永久磁石による主磁束が必要以上に低下するという不都合の発生を防止し、ひいては永久磁石のサイズを必要以上に大きくする必要がないので、永久磁石の大形化に伴なうコストアップを防止することができる。また、特別の成形装置等を必要としないのみならず、工数の増加を未然に防止し、工数の増加に伴なうコストアップを未然に防止することができる。
【００２８】
さらに、永久磁石として、焼結磁石、プラスチック磁石を採用した場合には、永久磁石を圧入しないのであるから、永久磁石に欠け、傷が発生し、または欠け、傷が拡大し、永久磁石がコーティングされたものである場合にコーティングが剥がれるという不都合の発生を未然に防止することができる。したがって、欠け、傷の部分から永久磁石に錆が発生して磁力が低下するという不都合を抑制することができ、また、コーティングの剥がれ部分から永久磁石に錆が発生して磁力が低下するという不都合を防止することができる。
【００２９】
請求項４のブラシレスＤＣモータであれば、固定子と回転子とを有しているとともに、回転子内部に、回転子の回転軸方向と平行に開口部が形成され、永久磁石が上記開口部に埋装されてなるブラシレスＤＣモータにおいて、回転子の回転軸方向端部側の開口部に、永久磁石が占有する空間に加えて拡張された空間が形成されており、この空間に収容され、永久磁石を押圧し、永久磁石を開口部内に保持する弾性筒状部材が設けられているので、弾性筒状部材が必要になることに伴なって部品点数が少しだけ増加し、工数が少し増加するので、多少コストアップを招いてしまう。しかし、請求項１と同様に、高精度の加工に伴なうコストアップを未然に防止することができるとともに、永久磁石を安定に保持することができる。また、永久磁石を圧入しないのであるから、永久磁石に欠け、傷が発生し、または拡大され、また、永久磁石がコーティングされたものである場合にコーティングが剥がれるという不都合、回転子の表面全体に凹凸が発生し、電磁騒音、トルクリプルを発生させるという不都合を未然に防止することができる。さらに、永久磁石の減磁の原因となる固定子からの逆磁界が局部的に集中するという不都合の発生を未然に防止することができる。さらにまた、永久磁石の寸法公差を越える間隙は発生しないのであるから、永久磁石による主磁束が必要以上に低下するという不都合の発生を防止し、ひいては永久磁石のサイズを必要以上に大きくする必要がないので、永久磁石の大形化に伴なうコストアップを防止することができる。また、特別の成形装置等を必要としないのみならず、工数の増加を未然に防止し、工数の増加に伴なうコストアップを未然に防止することができる。
【００３０】
さらに、永久磁石として、焼結磁石、プラスチック磁石を採用した場合には、永久磁石を圧入しないのであるから、永久磁石に欠け、傷が発生し、または欠け、傷が拡大し、永久磁石がコーティングされたものである場合にコーティングが剥がれるという不都合の発生を未然に防止することができる。したがって、欠け、傷の部分から永久磁石に錆が発生して磁力が低下するという不都合を抑制することができ、また、コーティングの剥がれ部分から永久磁石に錆が発生して磁力が低下するという不都合を防止することができる。
【００３１】
請求項５のブラシレスＤＣモータであれば、固定子と回転子とを有しているとともに、回転子内部に、回転子の回転軸方向と平行に開口部が形成され、永久磁石が上記開口部に埋装されてなるブラシレスＤＣモータにおいて、回転子の回転軸と平行な方向における永久磁石の長さが回転子の長さよりも長く設定されてあり、上記永久磁石の回転子からの突出端部を収容して永久磁石と係合し、永久磁石を開口部内に保持するための一方の内面をテーパ面に形成した凹所が、回転子の端面に装着される端板に形成されているので、永久磁石の長さが回転子の長さよりも長く設定されていることに伴なって永久磁石の必要体積が多少増加し、この結果、多少のコストアップを招くことになる。しかし、請求項１と同様に、高精度の加工に伴なうコストアップを未然に防止することができるとともに、永久磁石を安定に保持することができる。また、永久磁石を圧入しないのであるから、永久磁石に欠け、傷が発生し、または拡大され、また、永久磁石がコーティングされたものである場合にコーティングが剥がれるという不都合、回転子の表面全体に凹凸が発生し、電磁騒音、トルクリプルを発生させるという不都合を未然に防止することができる。さらに、永久磁石の減磁の原因となる固定子からの逆磁界が局部的に集中するという不都合の発生を未然に防止することができる。さらにまた、永久磁石の寸法公差を越える感隙は発生しないのであるから、永久磁石による主磁束が必要以上に低下するという不都合の発生を防止し、ひいては永久磁石のサイズを必要以上に大きくする必要がないので、永久磁石の必要以上の大形化に伴なうコストアップを防止することができる。また、特別の成形装置等を必要としないのみならず、特別の部材を必要としないのであるから、工数の増加を未然に防止し、工数の増加に伴なうコストアップを未然に防止することができる。
【００３２】
さらに、永久磁石として、焼結磁石、プラスチック磁石を採用した場合には、永久磁石を圧入しないのであるから、永久磁石に欠け、傷が発生し、または欠け、傷が拡大し、永久磁石がコーティングされたものである場合にコーティングが剥がれるという不都合の発生を未然に防止することができる。したがって、欠け、傷の部分から永久磁石に錆が発生して磁力が低下するという不都合を抑制することができ、また、コーティングの剥がれ部分から永久磁石に錆が発生して磁力が低下するという不都合を防止することができる。
【００３３】
請求項６のブラシレスＤＣモータであれば、上記永久磁石として、ネオジウム磁石、サマリウム−コバルト磁石、またはセリウム磁石を採用しているので、永久磁石にはコーティングが必須であるが、上述のように永久磁石を圧入しないのであるからコーティングに剥がれが発生するという不都合を未然防止することができ、しかも永久磁石を安定に保持することができる。その他、永久磁石の欠け、傷の発生、欠け、傷の拡大を防止する点を除いて、請求項１から請求項５の何れかと同様の作用を達成することができる。
【００３４】
請求項７のブラシレスＤＣモータであれば、永久磁石が永久磁石収容空間の、回転子の半径方向のうち、回転子の中心に向かう方向に押圧されているのであるから、押圧力の影響で回転子ににげが発生する場合であっても、にげの影響が回転子の表面側に出現することを確実に防止することができ、ひいては電磁騒音、トルクリプルの発生を未然に防止することができる。
【００３５】
請求項８のブラシレスＤＣモータであれば、固定子と回転子とを有し、かつ、回転子の中心寄り所定位置に、回転子の中心軸と平行になるように所定厚みの板状の永久磁石が収容されてあるとともに、永久磁石収容空間の、上記中心軸と直行する方向の端部から回転子の外周に向かって延びる磁束短絡防止用の空間が形成されてあるブラシレスＤＣモータにおいて、永久磁石収容空間の、回転子の中心軸と平行な方向の所定位置に空間が形成されているとともに、回転子を構成する電磁鋼板のうち、この空間と永久磁石収容空間との間に位置する部分が塑性変形されて永久磁石を永久磁石収容空間の、回転子の半径方向に押圧してあるので、永久磁石の寸法交差を考慮して永久磁石収容空間を形成しておくことにより、永久磁石を永久磁石収容空間内に簡単に挿入することができる。換言すれば、永久磁石に高精度の加工を施す必要がなくなるのであるから、高精度の加工に伴なうコストアップを未然に防止することができる。また、永久磁石を圧入しないのであるから、回転子の表面全体に凹凸が発生し、電磁騒音、トルクリプルを発生させるという不都合を抑制することができる。さらに、永久磁石の減磁の原因となる固定子からの逆磁界が局部的に集中するという不都合の発生を未然に防止することができる。さらにまた、永久磁石の寸法公差を越える間隙は発生しないのであるから、永久磁石による主磁束が必要以上に低下するという不都合の発生を防止し、ひいては永久磁石のサイズを必要以上に大きくする必要が無いので、永久磁石の大形化に伴なうコストアップを防止することができる。また、特別の成形装置等を必要としないのみならず、特別の部材を必要としないのであるから、工数の増加を未然に防止し、工数の増加に伴なうコストアップを未然に防止することができる。
【００３６】
さらに、永久磁石として、希土類磁石のうち、焼結磁石、プラスチック磁石を採用した場合には、永久磁石を圧入しないのであるから、永久磁石に欠け、傷が発生し、または欠け、傷が拡大し、永久磁石がコーティングされたものである場合にコーティングが剥がれるという不都合の発生を未然に防止することができる。したがって、欠け、傷の部分から永久磁石に錆が発生して磁力が低下するという不都合を抑制することができ、また、コーティングの剥がれ部分から永久磁石に錆が発生して磁力が低下するという不都合を防止することができる。
【００３７】
請求項９のブラシレスＤＣモータであれば、空間として、永久磁石収容空間を基準として回転子の中心軸と反対側の所定位置に形成されたものを採用しているので、請求項８と同様の作用を達成することができる。
請求項１０のブラシレスＤＣモータであれば、空間を基準として回転子の回転軸と反対側の所定位置に変形吸収用の開口がさらに形成されているので、塑性変形時に回転子の表面に発生する可能性がある凹凸を未然に防止し、電磁騒音、トルクリプルを発生させるという不都合を未然に防止することができる。
【００３８】
請求項１１のブラシレスＤＣモータであれば、空間として、永久磁石収容空間よりも中心軸寄りの所定位置に形成されたものを採用しているので、塑性変形時に回転子の表面に発生する可能性がある凹凸を未然に防止し、電磁騒音、トルクリプルを発生させるという不都合を未然に防止することができる。
請求項１２のブラシレスＤＣモータであれば、空間として、局部的に永久磁石収容空間と連通されたものを採用しているので、塑性変形の度合を簡単に大きくすることができ、ひいては、永久磁石収容空間、所定の空間、永久磁石の寸法誤差が著しく大きくても確実に永久磁石を固定することができる。換言すれば、これらの寸法誤差が大きくてもよいので、ブラシレスＤＣモータの製造を容易にすることができる。
【００３９】
請求項１３のブラシレスＤＣモータであれば、永久磁石収容空間の、回転子の半径方向における永久磁石の位置ずれを防止する位置ずれ防止部材をさらに有しているのであるから、永久磁石収容空間内における永久磁石の位置ずれを確実に防止することができる。
【００４０】
【実施例】
以下、実施例を示す添付図面によってこの発明を詳細に説明する。
図１はこの発明のブラシレスＤＣモータの一実施例を概略的に示す、回転軸と垂直な平面による部分断面図、図２は同上分解斜視図、図３は同上回転軸を含む平面による部分断面図、図４は図３のＩＶ−ＩＶ線断面図、図５は図３のＶ−Ｖ線断面図である。このブラシレスＤＣモータは、固定子巻線２を有する固定子１と永久磁石４を有する回転子３とを有している。そして、回転子３は多数枚の円板上の電磁鋼板を積層してなるものであり、その中心を軸方向に貫通する回転軸３ａを有している。また、本実施例における回転子３は、４極構造であるから、回転軸寄りの所定位置に、９０°ずつの回転対称位置における半径と直交し、かつ軸方向に延びるように、所定幅、所定厚みの永久磁石収容空間３ｂをそれぞれ有しているとともに、各永久磁石収容空間３ｂの幅方向の端部から外周に向かって延びる磁束短絡防止用の空間３ｃを有している。ここで、永久磁石収容空間３ｂの幅および厚みは、永久磁石４の寸法公差を考慮して、最大幅、最大厚みの永久磁石４に適合するように設定されている。さらに、上記各永久磁石収容空間３ｂには、希土類磁石、フェライト磁石、アルニコ磁石の何れかからなる永久磁石４が収容されている。また、上記回転子３は、回転軸方向の端部所定範囲に位置する電磁鋼板が他の部分に位置する電磁鋼板よりもやや小径に形成されてあるとともに、永久磁石収容空間３ｂを構成する開口が回転子３の外周方向に拡張されて拡張空間３ｄを形成している。さらに、回転子３の回転軸方向の両端面に装着される端板５の所定位置に、上記拡張空間３ｄに侵入する突部５ａが設けられており、この突部５ａは、永久磁石４と係合する側がテーパ面に形成され、テーパ面と反対側の面が電磁鋼板の開口の内面と係合する垂直面（端板５の面と垂直な面）に形成されている。したがって、上記テーパ面が永久磁石４の端部に線接触することにより、著しい力の集中を排除し、かつ永久磁石４を上記回転軸側に押圧することができ、永久磁石４の確実な保持を達成することができる。また、上記永久磁石４の押圧に伴なう反力が突部５ａに作用し、この反力がさらに電磁鋼板に伝えられて電磁鋼板ににげが発生した場合であっても、他の部分に位置する電磁鋼板の外周よりも突出することはない。また、この部分はもともと磁気的な影響が少ない部分であるから、上記にげが発生しても、電磁騒音、トルクリプルが特に増加するという不都合はない。尚、７は回転子３を構成する多数枚の電磁鋼板と、両端板５とを積層状態で一体化するためのピン（またはボルト）である。また、上記ピン７が挿通される孔は永久磁石収容開口３ｂと別に形成されているのであるが、図５に示すように、上記拡張空間３ｄが形成された部分において、この拡張空間３ｄとピン７を挿通するための孔とを一体化している。
【００４１】
この実施例を採用した場合には、永久磁石収容空間３ｂの幅および厚みが永久磁石４の寸法公差を考慮して設定されているので、永久磁石４に対して高精度の加工を行なう必要がなく、高精度の加工に起因するコストアップを防止することができるとともに、永久磁石４を安定に保持することができる。また、永久磁石４を圧入しないのであるから、永久磁石４に欠け、傷が発生し、または拡大するという不都合、回転子３の表面全体に凹凸が発生し、電磁騒音、トルクリプルを発生させるという不都合を未然に防止することができる。さらに、永久磁石４の減磁の原因となる固定子１からの逆磁界が局部的に集中するという不都合の発生を未然に防止することができる。さらにまた、永久磁石４の寸法公差を大幅に越える間隙は発生しないのであるから、永久磁石４による主磁束が必要以上に低下するという不都合の発生を防止し、ひいては永久磁石４のサイズを必要以上に大きくする必要がないので、永久磁石４の大形化に伴なうコストアップを防止することができる。また、簡素に組み立てが可能であり、しかも、特別の部材を必要としないのであるから、工数の増加を未然に防止し、工数の増加に伴なうコストアップを未然に防止することができる。
【００４２】
この実施例においては、突部５ａにより永久磁石４を回転軸側に押圧するようにしているが、図６に示すように、上記拡張空間３ｄ、突部５ａを永久磁石４よりも回転軸側に位置させるとともに、突部５ａのテーパ面を外側に位置させ、拡張部分が形成された電磁鋼板の内径を他の電磁鋼板の内径よりもやや大きく設定することが好ましく、この場合には、電磁鋼板のにげの影響が回転子３の表面に現れることを未然に防止することができる。
【００４３】
【実施例２】
図７はこの発明のブラシレスＤＣモータの他の実施例を示す部分縦断面図であり、上記実施例と異なる点は、突部５ａのテーパ面に連続させて永久磁石の端部を収容可能な凹部５ｃを形成した点のみである。
上記凹部５ｃは永久磁石４の回転軸方向の寸法公差、回転子３の電磁鋼板の積層公差を考慮して形成されているので、突部５ａのテーパ面をより大きくとることができ、永久磁石４が回転軸方向の寸法公差内の最大寸法であっても、また回転子３の電磁鋼板積層寸法が積層公差内の最小寸法であっても、上記テーパ面が永久磁石４の端部に確実に線接触する。そして、この線接触の結果、突部５ａが塑性変形して永久磁石４を保持するのであるが、塑性変形の歪みが凹部５ｃでも吸収できるため、永久磁石４の端部に適正な力をかけることができる。また、突部５ａが十分に塑性変形できず、端板５が浮いてしまうという不都合を確実に防止できる。
【００４４】
したがって、永久磁石４の回転軸方向の寸法、回転子３の電磁鋼板の積層寸法の高精度に規定する必要がなくなり、コストアップを未然に防止できるとともに、端板５の浮きを確実に防止して回転子３の密閉構造を維持でき、その他、上記実施例と同様の作用を達成することができる。
【００４５】
【実施例３】
図８はこの発明のブラシレスＤＣモータのさらに他の実施例を示す、回転軸３ａを含む平面による部分断面図、図９は板状部材を示す斜視図である。この実施例のブラシレスＤＣモータが第１実施例と異なる点は、端板５に突部５ａを一体形成する代わりに、拡張空間３ｄに侵入して永久磁石４を永久磁石収容空間３ｂの上記厚み方向に押圧する弾性体からなる磁石押圧部３ｈを有する板状部材３ｇが回転子３の回転軸方向の端面に装着されている点のみである。尚、この板状部材３ｇは、端板５と回転子３との間に介在している。
【００４６】
したがって、この実施例の場合には、弾性板状部材３ｇが特別に必要になり、部品点数および工数が多少増加することに起因して多少のコストアップを招いてしまう点を除いて第１実施例と同様の作用を達成することができる。
【００４７】
【実施例４】
図１０はこの発明のブラシレスＤＣモータのさらに他の実施例を示す、回転軸３ａを含む平面による部分断面図、図１１は弾性筒状部材を示す斜視図である。この実施例のブラシレスＤＣモータが第１実施例と異なる点は、端板５に突部５ａを一体形成する代わりに、拡張空間３ｄに収容されて永久磁石４を永久磁石収容空間３ｂの上記厚み方向に押圧する弾性筒状部材３ｉが回転子３の回転軸方向の端面側に形成された拡張空間３ｄに装着されている点のみである。尚、この弾性筒状部材３ｉは端板５と回転子３との間に介在している。
【００４８】
したがって、この実施例の場合には、弾性筒状部材３ｉが特別に必要になり、部品点数および工数が多少増加することに起因して多少のコストアップを招いてしまう点を除いて第１実施例と同様の作用を達成することができる。
【００４９】
【実施例５】
図１２はこの発明のブラシレスＤＣモータのさらに他の実施例を示す、回転軸３ａを含む平面による部分断面図であり、第１実施例と異なる点は、端板５に突部５ａを一体形成する代わりに、端板５に凹溝５ｂを形成し、しかも永久磁石４の長さを回転子３の長さよりもやや長く設定して、永久磁石４の端部を上記凹溝５ｂに収容するようにした点のみである。但し、この場合には、凹溝５ｂの一方の内面をテーパ面に形成して永久磁石４に対して押圧力を付与している。
【００５０】
したがって、この実施例の場合には、永久磁石４の長さを回転子３の長さよりもやや長くすることに起因して永久磁石４の必要体積が多少増加し、多少のコストアップを招いてしまう点を除いて第１実施例と同様の作用を達成することができる。また、この実施例においては、永久磁石４の全範囲にわたって厚みを増加させる場合と比較して体積の増加を小さくすることができる。
【００５１】
また、この実施例の場合には、電磁鋼板のにげの影響を考慮する必要がないので、全ての電磁鋼板の形状を互いに等しくすることができる。
【００５２】
【実施例６】
図１３はこの発明のブラシレスＤＣモータのさらに他の実施例を示す、回転軸３ａと垂直な平面による部分断面図であり、上記何れかの実施例の構成に加えて、永久磁石収容空間３ｂ内における永久磁石４の幅方向の位置ずれを防止するために、少なくとも一部の電磁鋼板の所定位置に、永久磁石収容空間３ｂ内に突出し、かつ永久磁石４の幅方向の端部と係合する位置ずれ防止部材６を一体形成してある。
【００５３】
したがって、この実施例の場合には、位置ずれ防止部材６により、永久磁石収容空間３ｂ内における永久磁石４の位置ずれを確実に防止することができる。
【００５４】
【実施例７】
この実施例においては、永久磁石４として、ネオジウム磁石、サマリウム−コバルト磁石、セリウム磁石の何れかからなるものを採用している。なお、他の部分の構成は上記の何れかの実施例と同様であるから説明を省略する。
この実施例の場合には、錆の発生を防止するために永久磁石４にコーティングを施しておくことが必須であるが、永久磁石４を回転子３に埋装するに当って圧入する必要がないので、欠け、傷の発生、拡大を未然に防止できる代わりに、コーティングの剥がれを未然に防止することができるほか、上記実施例と同様の作用効果を達成することができる。
【００５５】
また、上記何れの実施例においても、回転子３が端板５を有していれば、端板の一部を厚肉に形成することにより、バランスウェイト機能を持たせることができる。さらに、上記何れの実施例においても、永久磁石４に対して回転子３の半径方向に押圧力を付与するようにしているが、永久磁石４の半径と直交する方向に押圧力を付与することが可能である。さらにまた、上記第１実施例、第２実施例、第５実施例において、両端板５に突部５ａを設けているが、一方の端板５のみに突部５ａを設けることが可能である。さらに、図２中に破線で示すように、各永久磁石収容空間３ｂに収容される永久磁石４を２分割し、または４分割しておくことが可能であり、この場合には、例えば、コーティングを行なうための撹拌時に永久磁石４どうしが衝突しても、重量が小さいことに起因して破損の可能性が著しく小さくなり、永久磁石４の歩留まりを向上させることができる。尚、この場合には、永久磁石４の分割に対応させて突部５ａを分割しておくことが、永久磁石４を確実に保持する観点からみて好ましい。
【００５６】
【実施例８】
図１４はこの発明のブラシレスＤＣモータのさらに他の実施例を示す、回転軸３ａを含む平面による断面図、図１５は図１４のＸＶ−ＸＶ線断面図である。なお、図１４、図１５は回転子３のみを示している。
この回転子３は、前記の実施例と同様に永久磁石収容空間３ｂ内に永久磁石４が収容されているとともに、積層方向の端部の少なくとも１枚ずつの電磁鋼板の、永久磁石収容空間３ｂよりもやや外方寄り所定位置に、図１６にも示すように、所定形状（図においては方形）の穴３ｍが形成されてあり、さらに、永久磁石収容空間３ｂと穴３ｍとの間に位置する部分を図１７に示すように塑性変形させることにより、永久磁石４を永久磁石収容空間３ｂの内奥面に押圧している。
【００５７】
なお、この塑性変形は、例えば、穴３ｍにドライバなどを挿入してある程度回転させることにより簡単に達成できる。
この実施例を採用した場合には、永久磁石収容空間３ｂの幅および厚みが永久磁石４の寸法公差を考慮して設定されているので、永久磁石４に対して高精度の加工を行なう必要がなく、高精度の加工に起因するコストアップを防止することができる。また、永久磁石４を圧入しないのであるから、回転子３の表面全体に凹凸が発生し、電磁騒音、トルクリプルを発生させるという不都合を未然に防止することができる。さらに、永久磁石４の減磁の原因となる固定子１からの逆磁界が局部的に集中するという不都合の発生を未然に防止することができる。さらにまた、永久磁石４の寸法公差を越える間隙は発生しないのであるから、永久磁石４による主磁束が必要以上に低下するという不都合の発生を防止し、ひいては永久磁石４のサイズを必要以上に大きくする必要がないので、永久磁石４の大形化に伴なうコストアップを防止することができる。また、特別の成形装置等を必要としないのみならず、特別の部材を必要としないのであるから、工数の増加を未然に防止し、工数の増加に伴なうコストアップを未然に防止することができる。
【００５８】
さらに、永久磁石４として、希土類磁石（例えば、ネオジウム磁石、サマリウム−コバルト磁石、プラセオジウム磁石、セリウム磁石）のうち、焼結磁石、プラスチック磁石を採用した場合には、永久磁石を圧入しないのであるから、永久磁石４に欠け、傷が発生し、または欠け、傷が拡大し、永久磁石４がコーティングされたものである場合にコーティングが剥がれるという不都合の発生を未然に防止することができる。したがって、欠け、傷の部分から永久磁石４に錆が発生して磁力が低下するという不都合を抑制することができ、また、コーティングの剥がれ部分から永久磁石４に錆が発生して磁力が低下するという不都合を防止することができる。
【００５９】
なお、以上には、ドライバなどにより塑性変形を達成する場合を説明しているが、回転子３の端板の所定位置に、テーパ面を有し、かつ穴３ｍに圧入されることにより上述の部分に塑性変形を生じさせる突部を設けることも可能である。また、前記穴３ｍよりもやや外方に変形吸収用の穴３ｎ（図１６中の破線を参照）を形成しておくことが好ましく、上記の塑性変形時に回転子３の表面側に塑性変形の影響が及ぼされることをこの穴３ｎにより吸収させることができる。さらに、前記塑性変形用の穴３ｍを永久磁石収容交換３ｂよりも外方に形成する代わりに、永久磁石収容空間３ｂよりも内方に形成することが好ましく、変形吸収用の穴３ｎを形成しなくても、回転子の表面に塑性変形による影響が生じることを未然に防止できる。
【００６０】
【実施例９】
図１８はこの発明のブラシレスＤＣモータのさらに他の実施例を示す要部拡大図である。
この実施例が実施例８と異なる点は、穴３ｍの一部を永久磁石収容空間３ｂと連通させた点のみである。したがって、この実施例の場合には、穴３ｍと永久磁石収容空間３ｂとの間に位置する部分が片持ち支持された状態になり、塑性変形された場合における先端部の移動可能距離を大きくすることができる。なお、この塑性変形は実施例８と同様の方法により簡単に達成することができる。
【００６１】
この結果、永久磁石収容空間３ｂ、永久磁石４の加工精度が低く、ばらつきが大きい場合であっても、ばらつきの大きさに対応させて塑性変形させることにより永久磁石４を確実に永久磁石収容空間３ｂ内に固定することができる。換言すれば、加工精度が低くてもよいのであるから、回転子３の製造を容易にすることができるとともに、回転子３を安価にすることができる。
【００６２】
【発明の効果】
請求項１の発明は、永久磁石の寸法公差を考慮して永久磁石収容空間を形成しておくことにより、欠け、傷の発生または拡大を伴なうことなく、永久磁石を永久磁石収容空間内に簡単に挿入することができ、しかも永久磁石を安定に保持することができ、高精度の加工に伴なうコストアップを未然に防止することができ、また、特別の成形装置等を必要としないのみならず、特別の部材を必要としないのであるから、工数の増加を未然に防止し、工数の増加に伴なうコストアップを未然に防止することができ、さらに、永久磁石を圧入しないのであるから、回転子の表面全体に凹凸が発生し、電磁騒音、トルクリプルを発生させるという不都合を未然に防止することができ、さらにまた、永久磁石の減磁の原因となる固定子からの逆磁界が局部的に集中するという不都合の発生を未然に防止することができ、また、永久磁石の寸法公差を越える間隙は発生しないのであるから、永久磁石による主磁束が必要以上に低下するという不都合の発生を防止し、ひいては永久磁石のサイズを必要以上に大きくする必要がないので、永久磁石の大形化に伴なうコストアップを防止することができるという特有の効果を奏する。
【００６３】
そして、永久磁石として、焼結磁石、プラスチック磁石を採用した場合には、永久磁石を圧入しないのであるから、永久磁石に欠け、傷が発生し、または欠け、傷が拡大し、永久磁石がコーティングされたものである場合にコーティングが剥がれるという不都合の発生を未然に防止することができ、ひいては、欠け、傷の部分から永久磁石に錆が発生して磁力が低下するという不都合を抑制することができ、また、コーティングの剥がれ部分から永久磁石に錆が発生して磁力が低下するという不都合を防止することができるという特有の効果をも奏する。
【００６４】
請求項２の発明は、永久磁石の寸法公差を考慮して永久磁石収容空間を形成しておくことにより、欠け、傷の発生または拡大を伴なうことなく、永久磁石を永久磁石収容空間内に簡単に挿入することができ、しかも永久磁石を安定に保持することができ、高精度の加工に伴なうコストアップを未然に防止することができ、また、特別の成形装置等を必要としないのみならず、特別の部材を必要としないのであるから、工数の増加を未然に防止し、工数の増加に伴なうコストアップを未然に防止することができ、さらに、永久磁石の回転軸方向の寸法公差、および回転子の電磁鋼板の積層公差を簡単に吸収することができ、さらにまた、上記寸法公差、積層公差が存在していても、端板の浮きを未然に防止して回転子の密閉構造を確保することができ、さらに、永久磁石を圧入しないのであるから、回転子の表面全体に凹凸が発生し、電磁騒音、トルクリプルを発生させるという不都合を未然に防止することができ、さらにまた、永久磁石の減磁の原因となる固定子からの逆磁界が局部的に集中するという不都合の発生を未然に防止することができ、また、永久磁石の寸法公差を越える間隙は発生しないのであるから、永久磁石による主磁束が必要以上に低下するという不都合の発生を防止し、ひいては永久磁石のサイズを必要以上に大きくする必要がないので、永久磁石の大形化に伴なうコストアップを防止することができるという特有の効果を奏する。
【００６５】
そして、永久磁石として、焼結磁石、プラスチック磁石を採用した場合には、永久磁石を圧入しないのであるから、永久磁石に欠け、傷が発生し、または欠け、傷が拡大し、永久磁石がコーティングされたものである場合にコーティングが剥がれるという不都合の発生を未然に防止することができ、ひいては、欠け、傷の部分から永久磁石に錆が発生して磁力が低下するという不都合を抑制することができ、また、コーティングの剥がれ部分から永久磁石に錆が発生して磁力が低下するという不都合を防止することができるという特有の効果をも奏する。
【００６６】
請求項３の発明は、高精度の加工に伴なうコストアップを未然に防止することができるとともに、永久磁石を安定に保持することができ、また、特別の成形装置等を必要としないのみならず、工数の増加を未然に防止し、工数の増加に伴なうコストアップを未然に防止することができ、さらに、永久磁石を圧入しないのであるから、永久磁石に欠け、傷が発生し、または拡大されるという不都合、回転子の表面全体に凹凸が発生し、電磁騒音、トルクリプルを発生させるという不都合を未然に防止することができ、さらにまた、永久磁石の減磁の原因となる固定子からの逆磁界が局部的に集中するという不都合の発生を未然に防止することができ、また、永久磁石の寸法公差を越える間隙は発生しないのであるから、永久磁石による主磁束が必要以上に低下するという不都合の発生を防止し、ひいては永久磁石のサイズを必要以上に大きくする必要がないので、永久磁石の大形化に伴なうコストアップを防止することができるという特有の効果を奏する。
【００６７】
そして、永久磁石として、焼結磁石、プラスチック磁石を採用した場合には、永久磁石を圧入しないのであるから、永久磁石に欠け、傷が発生し、または欠け、傷が拡大し、永久磁石がコーティングされたものである場合にコーティングが剥がれるという不都合の発生を未然に防止することができ、ひいては、欠け、傷の部分から永久磁石に錆が発生して磁力が低下するという不都合を抑制することができ、また、コーティングの剥がれ部分から永久磁石に錆が発生して磁力が低下するという不都合を防止することができるという特有の効果をも奏する。
【００６８】
請求項４の発明は、高精度の加工に伴なうコストアップを未然に防止することができるとともに、永久磁石を安定に保持することができ、また、特別の成形装置等を必要としないのみならず、工数の増加を未然に防止し、工数の増加に伴なうコストアップを未然に防止することができ、さらに、永久磁石を圧入しないのであるから、永久磁石に欠け、傷が発生し、または拡大されるという不都合、回転子の表面全体に凹凸が発生し、電磁騒音、トルクリプルを発生させるという不都合を未然に防止することができ、さらにまた、永久磁石の減磁の原因となる固定子からの逆磁界が局部的に集中するという不都合の発生を未然に防止することができ、また、永久磁石の寸法公差を越える間隙は発生しないのであるから、永久磁石による主磁束が必要以上に低下するという不都合の発生を防止し、ひいては永久磁石のサイズを必要以上に大きくする必要がないので、永久磁石の大形化に伴なうコストアップを防止することができるという特有の効果を奏する。
【００６９】
そして、永久磁石として、焼結磁石、プラスチック磁石を採用した場合には、永久磁石を圧入しないのであるから、永久磁石に欠け、傷が発生し、または欠け、傷が拡大し、永久磁石がコーティングされたものである場合にコーティングが剥がれるという不都合の発生を未然に防止することができ、ひいては、欠け、傷の部分から永久磁石に錆が発生して磁力が低下するという不都合を抑制することができ、また、コーティングの剥がれ部分から永久磁石に錆が発生して磁力が低下するという不都合を防止することができるという特有の効果をも奏する。
【００７０】
請求項５の発明は、高精度の加工に伴なうコストアップを未然に防止することができるとともに、永久磁石を安定に保持することができ、また、特別の成形装置等を必要としないのみならず、工数の増加を未然に防止し、工数の増加に伴なうコストアップを未然に防止することができ、さらに、永久磁石を圧入しないのであるから、永久磁石に欠け、傷が発生し、または拡大されるという不都合、回転子の表面全体に凹凸が発生し、電磁騒音、トルクリプルを発生させるという不都合を未然に防止することができ、さらにまた、永久磁石の減磁の原因となる固定子からの逆磁界が局部的に集中するという不都合の発生を未然に防止することができ、また、永久磁石の寸法公差を越える間隙は発生しないのであるから、永久磁石による主磁束が必要以上に低下するという不都合の発生を防止し、ひいては永久磁石のサイズを必要以上に大きくする必要がないので、永久磁石の大形化に伴なうコストアップを防止することができるという特有の効果を奏する。
【００７１】
そして、永久磁石として、焼結磁石、プラスチック磁石を採用した場合には、永久磁石を圧入しないのであるから、永久磁石に欠け、傷が発生し、または欠け、傷が拡大し、永久磁石がコーティングされたものである場合にコーティングが剥がれるという不都合の発生を未然に防止することができ、ひいては、欠け、傷の部分から永久磁石に錆が発生して磁力が低下するという不都合を抑制することができ、また、コーティングの剥がれ部分から永久磁石に錆が発生して磁力が低下するという不都合を防止することができるという特有の効果をも奏する。
【００７２】
請求項６の発明は、永久磁石を圧入しないのであるからコーティングに剥がれが発生するという不都合を未然に防止することができ、しかも永久磁石を安定に保持することができるほか、請求項１から請求項５の何れかと同様の効果を奏する。
請求項７の発明は、押圧力の影響で回転子が変形する場合であっても、にげの影響が回転子の表面側に出現することを確実に防止することができ、ひいては電磁騒音、トルクリプルの発生を未然に防止することができるという特有の効果を奏する。
【００７３】
請求項８の発明は、永久磁石の寸法公差を考慮して永久磁石収容空間を形成しておくことにより、永久磁石を永久磁石収容空間内に簡単に挿入することができる。換言すれば、永久磁石に高精度の加工を施す必要がなくなるのであるから、高精度の加工に伴なうコストアップを未然に防止することができ、また、永久磁石を圧入しないのであるから、回転子の表面全体に凹凸が発生し、電磁騒音、トルクリプルを発生させるという不都合を抑制することができ、さらに、永久磁石の減磁の原因となる固定子からの逆磁界が局部的に集中するという不都合の発生を未然に防止することができ、さらにまた、永久磁石の寸法公差を越える間隙は発生しないのであるから、永久磁石による主磁束が必要以上に低下するという不都合の発生を防止し、ひいては永久磁石のサイズを必要以上に大きくする必要がないので、永久磁石の大形化に伴なうコストアップを防止することができ、また、特別の成形装置等を必要としないのみならず、特別の部材を必要としないのであるから、工数の増加を未然に防止し、工数の増加に伴なうコストアップを未然に防止することができるという特有の効果を奏する。
【００７４】
そして、永久磁石として、希土類磁石のうち、焼結磁石、プラスチック磁石を採用した場合には、永久磁石を圧入しないのであるから、永久磁石に欠け、傷が発生し、または欠け、傷が拡大し、永久磁石がコーティングされたものである場合にコーティングが剥がれるという不都合の発生を未然に防止することができ、ひいては、欠け、傷の部分から永久磁石に錆が発生して磁力が低下するという不都合を抑制することができ、また、コーティングの剥がれ部分から永久磁石に錆が発生して磁力が低下するという不都合を防止することができるという特有の効果を奏する。
【００７５】
請求項９の発明は、請求項８と同様の作用を達成することができる。
請求項１０の発明は、塑性変形時に回転子の表面に発生する可能性がある凹凸を未然に防止し、電磁騒音、トルクリプルを発生させるという不都合を未然に防止することができるという特有の効果を奏する。
請求項１１の発明は、塑性変形時に回転子の表面に発生する可能性がある凹凸を未然に防止し、電磁騒音、トルクリプルを発生させるという不都合を未然に防止することができるという特有の効果を奏する。
【００７６】
請求項１２の発明は、塑性変形の度合を簡単に大きくすることができ、ひいては、永久磁石収容空間、所定の空間、永久磁石の寸法誤差が著しく大きくても確実に永久磁石を固定することができ、換言すれば、これらの寸法誤差が大きくてもよいので、ブラシレスＤＣモータの製造を容易にすることができるという特有の効果を奏する。
【００７７】
請求項１３の発明は、永久磁石収容空間内における永久磁石の位置ずれを確実に防止することができるという特有の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明のブラシレスＤＣモータの一実施例を概略的に示す部分縦断面図である。
【図２】同上分解斜視図である。
【図３】同上回転軸を含む平面による部分断面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】図３のＶ−Ｖ線断面図である。
【図６】他の実施例を示す部分縦断面図である。
【図７】この発明のブラシレスＤＣモータのさらに他の実施例を示す部分縦断面図である。
【図８】この発明のブラシレスＤＣモータの他の実施例を示す、回転軸を含む平面による部分断面図である。
【図９】板状部材の斜視図である。
【図１０】この発明のブラシレスＤＣモータのさらに他の実施例を示す、回転軸を含む平面による部分断面図である。
【図１１】弾性筒状部材の斜視図である。
【図１２】この発明のブラシレスＤＣモータのさらに他の実施例を示す、回転軸を含む平面による部分断面図である。
【図１３】この発明のブラシレスＤＣモータのさらに他の実施例を示す、回転軸と垂直な平面による部分断面図である。
【図１４】この発明のブラシレスＤＣモータのさらに他の実施例を示す、回転軸３ａを含む平面による断面図である。
【図１５】図１４のＸＶ−ＸＶ線断面図である。
【図１６】塑性変形前の状態を示す拡大図である。
【図１７】塑性変形後の状態を示す拡大図である。
【図１８】この発明のブラシレスＤＣモータのさらに他の実施例を示す要部拡大図である。
【図１９】従来の永久磁石圧入方法を示す部分斜視図である。
【図２０】従来の永久磁石保持機構を示す部分平面図である。
【図２１】従来の永久磁石保持機構を示す部分平面図である。
【図２２】従来の永久磁石保持機構を示す部分斜視図である。
【図２３】従来の永久磁石保持機構を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ 固定子 ３ 回転子
３ｂ 永久磁石収容空間 ３ｃ 磁束短絡防止用の空間
３ｄ 拡張空間 ３ｇ 弾性板状部材
３ｈ 磁石押圧部 ３ｉ 弾性筒状部材
３ｍ，３ｎ 穴 ４ 永久磁石
５ 端板 ５ａ 突部
５ｂ 凹溝 ５ｃ 凹部
６ 位置ずれ防止部材
Claims (13)
- 固定子（１）と回転子（３）とを有しているとともに、回転子（３）内部に、回転子（３）の回転軸（３ａ）方向と平行に開口部（３ｂ）が形成され、永久磁石（４）が上記開口部（３ｂ）に埋装されてなるブラシレスＤＣモータにおいて、回転子（３）の回転軸（３ａ）方向端部側の開口部（３ｂ）には、永久磁石（４）が占有する空間に加えて、回転子（３）の外周方向に拡張された空間（３ｄ）が形成されており、この空間（３ｄ)に侵入して永久磁石(４)と係合し、永久磁石（４）を開口部（３ｄ）内に保持するための突部（５ａ）が、回転子（３）の端面に装着される端板（５）に形成されていることを特徴とするブラシレスＤＣモータ。
- 上記突部（５ａ）に隣接し、かつ、この突部（５ａ）の係合側に永久磁石（４）の端部を収容可能な凹部（５ｃ）が、回転子（３）の端面に装着される端板（５）に形成されている請求項１に記載のブラシレスＤＣモータ。
- 固定子（１）と回転子（３）とを有しているとともに、回転子（３）内部に、回転子（３）の回転軸（３ａ）方向と平行に開口部（３ｂ）が形成され、永久磁石（４）が上記開口部（３ｂ）に埋装されてなるブラシレスＤＣモータにおいて、回転子（３）の回転軸（３ａ）方向端部側の開口部（３ｂ）には、永久磁石（４）が占有する空間に加えて拡張された空間（３ｄ）が形成されており、この空間（３ｄ)に侵入して永久磁石(４)と係合し、永久磁石（４）を開口部（３ｄ）内に保持する弾性体からなる磁石押圧部（３ｈ）を有する板状部材（３ｇ）が回転子（３）の端面に装着されていることを特徴とするブラシレスＤＣモータ。
- 固定子（１）と回転子（３）とを有しているとともに、回転子（３）内部に、回転子（３）の回転軸（３ａ）方向と平行に開口部（３ｂ）が形成され、永久磁石（４）が上記開口部（３ｂ）に埋装されてなるブラシレスＤＣモータにおいて、回転子（３）の回転軸（３ａ）方向端部側の開口部（３ｂ）には、永久磁石（４）が占有する空間に加えて拡張された空間（３ｄ）が形成されており、この空間（３ｄ)に収容され、永久磁石(４)を押圧し、永久磁石（４）を開口部（３ｄ）内に保持する弾性筒状部材（３ｉ）が設けられていることを特徴とするブラシレスＤＣモータ。
- 固定子（１）と回転子(３)とを有しているとともに、回転子（３）内部に、回転子（３）の回転軸（３ａ）方向と平行に開口部（３ｂ）が形成され、永久磁石（４）が上記開口部（３ｂ）に埋装されてなるブラシレスＤＣモータにおいて、上記回転軸と平行な方向における永久磁石（４）の長さが回転子（３）の長さよりも長く設定されており、上記永久磁石（４）の回転子（３）からの突出端部を収容して永久磁石（４）を係合し、永久磁石（４）を開口部(３ｂ)内に保持するための一方の内面をテーパ面に形成した凹所（５ｂ）が、回転子（３）の端面に装着される端板（５）に形成されていることを特徴とするブラシレスＤＣモータ。
- 上記永久磁石（４）が、ネオジウム磁石、サマリウム−コバルト磁石、またはセリウム磁石である請求項１から請求項５の何れかに記載のブラシレスＤＣモータ。
- 上記永久磁石（４）が、開口部(３ｂ)の、回転子（３）の半径方向のうち、回転子（３）の中心に向かう方向に押圧されている請求項１から請求項６の何れかに記載のブラシレスＤＣモータ。
- 固定子（１）と回転子(３)とを有し、かつ、回転子（３）の中心寄り所定位置に、回転子（３）の中心軸と平行になるように所定厚みの板状の永久磁石（４）が収容されてあるとともに、永久磁石収容空間（３ｂ）の、上記中心軸と直交する方向の端部から回転子（３）の外周に向かって延びる磁束短絡防止用の空間（３ｃ）が形成されてあるブラシレスＤＣモータにおいて、永久磁石収容空間（３ｂ）の上記中心軸と平行な方向の所定位置に空間（３ｍ）が形成されているとともに、回転子（３）を構成する電磁鋼板のうち、この空間（３ｍ）と永久磁石収容空間（３ｂ）との間に位置する部分が塑性変形されて永久磁石（４）を永久磁石収容空間（３ｂ）の、回転子（３）の半径方向に押圧してあることを特徴とするブラシレスＤＣモータ。
- 空間（３ｍ）が、永久磁石収容空間（３ｂ）を基準として回転子（３）の中心軸と反対側の所定位置に形成されてある請求項８に記載のブラシレスＤＣモータ。
- 空間（３ｍ）を基準として回転子（３）の回転軸（３ａ）と反対側の所定位置に変形吸収用の開口（３ｎ）がさらに形成されてある請求項８に記載のブラシレスＤＣモータ。
- 空間（３ｍ）が、永久磁石収容空間（３ｂ）よりも中心軸寄りの所定位置に形成されてある請求項８に記載のブラシレスＤＣモータ。
- 空間（３ｍ）が、局部的に永久磁石収容空間（３ｂ）と連通されてある請求項８から請求項１０の何れかに記載のブラシレスＤＣモータ。
- 上記開口部（３ｂ）の、回転子（３）の回転軸（３ａ）と直交する平面内において、開口部（３ｂ）の、回転子（３）の半径方向と直交する方向における永久磁石（４）の位置ずれを防止する位置ずれ防止部材（６）をさらに有している請求項１から請求項７の何れかに記載のブラシレスＤＣモータ。
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