JPH0452064B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、いわゆる産業用および一般家庭にお
いて使用する磁石回転型電動機に関するものであ
る。

従来例の構成とその問題点 近年、この種の磁石回転型電動機は、産業用、
および一般家庭用モータとして多々利用されるよ
うになつてきた。以下、添付図面を参照にしなが
ら従来の磁石回転型電動機について説明する。

第１図において、１は回転軸、２はヨーク３を
介して半径方向に複数極となるよう円環状に第１
の磁石４を配設固定したロータ、５は前記ロータ
２の外周方向に空〓を存して設けたステータ、６
は前記ステータに設けたスロツトに挿入された巻
線、７は前記ロータ２の回転位置を検出するセン
サー、８は前記センサー７の信号に対応して前記
ステータ５に回転磁界を生じさせる制御回路、９
はベアリング、１０はブラケツトである。

以上のような構成において、第１の磁石４より
出る漏れ磁束をセンサー７が検出し、ロータ２の
回転位置を検出する。そして、センサー７の信号
に対応して制御回路８より、ステータ５に最適回
転磁界を生じさせ、ロータ２が回転する。しか
し、センサー７はある一定の磁束密度以上の磁束
を検知しないと作動しないため、ロータ２の回転
位置を検出するにはロータ２の端部よりある一定
の距離以内のところにセンサー７を配設固定しな
くてはならない。ところが、巻線６からも図中矢
印のような漏れ磁束が発生している。この漏れ磁
束は巻線電流に依存しており、ある値を越えると
ロータ２の回転位置検出に支障をきたしてしま
い、モータにあまり負荷がかけられないという問
題があつた。

発明の目的 本発明は、上記問題を解消し、ロータの回転位
置の検出を確実なものとし、高負荷時においても
高効率の得られる磁石回転型電動機を提供するも
のである。

発明の構成 本発明の磁石回転型電動機は、回転軸にヨーク
を介して半径方向に複数極となるよう円環状に第
１の磁石を配設固定したロータと、このロータの
外周に空〓を介して設けたステータと、このステ
ータに設けたスロツトに挿入された巻線と、前記
ロータの回転位置を検出するセンサーと、このセ
ンサーの信号に対して前記ステータに回転磁界を
生じさせる制御回路とを有し、前記ヨークの一端
を前記第１の磁石の一端よりも軸方向に延設する
と共に、この延設されたヨークの外周面に円筒体
を嵌着し、前記ヨークの一端面と前記円筒体の内
周面とで形成される凹部に軸方向に複数極となる
よう第２の磁石を前記センサーと対向させて配設
することになり、巻き線の漏れ磁束によるセンサ
ーの影響をなくし、高負荷時においても高効率を
維持できるようにしたものである。

実施例の説明 以下、本発明の一実施例について図面を参照に
しながら説明する。第２図から第７図において、
従来例と同一のものは同一符号を付してここでの
説明は省略する。１１は磁性体あるいは非磁性体
からなる円筒体、１２は第１の磁石４とは反対方
向で軸方向に複数極となるよう配設固定した第２
の磁石で、円筒形のヨーク３は、その一端が第１
の磁石４及びステータ５の一端５ａよりも軸方向
に延設されており、この延設されたヨーク３の外
周面には円筒体１１の内周面の一部が嵌合固着さ
れている。そして、前記ヨークの一端面３ａと円
筒体１１の内周面とで形成される凹部に軸方向に
複数極となるよう第２の磁石１２が配設固定され
てあり、この磁石１２はセンサー７に対向してい
る。以上のような構成により、第２の磁石１２か
ら出る磁束をセンサー７が検知するため、センサ
ー７を矢印で示した巻線からの漏れ磁束の影響を
受けない位置に配設固定することが可能となり、
ロータ２の回転位置を確実に検知できるようにな
る。また、第２の磁石１２はステータの一端５ａ
よりも軸方向に延設されたヨーク３の一端面３ａ
上に配設固定されているため、ロータ２が回転す
るための界磁磁石としては働かないのでロータ２
の回転に影響を与えることはない。従つて、第１
の磁石４によつて得られる磁力でロータ２は回転
し、第２の磁石１２によつて得られる磁束をセン
サー７が検知してロータ２の回転位置を検出し、
ステータ５に最適界磁を発生させることが可能と
なり、ロータの回転位置検出が確実で、高負荷時
でも高効率な磁石回転型電動機を提供することが
できる。

更に本実施例では円筒体１１のヨーク３への嵌
合固着は、例えば圧入により、容易に固着が可能
であり、ヨーク３が第１の磁石４と第２の磁石１
２のヨークを兼用でき、かつ円筒体１１で第２の
磁石１２のハウジングが構成されるため、ロータ
の回転に伴なう第２の磁石１２の自重の遠心力を
円筒体１１が受け、ロータの回転に対しても何ら
影響を受けることがない。

また、前記円筒体１１を非磁性体とすることに
よつて巻線６からでている漏れ磁束は円筒体の材
質が磁性体であるときに比べ円筒体１１を通りに
くくなり、従つて、センサー７の検知に影響を及
ぼさず、より一層確実に第１の磁石４の磁力のみ
でロータ２を回転させることができる。

第３図，第４図は第２，第３の実施例を示し、
第２の磁石１２から出る磁束をセンサー７が確実
に検出できるようにしたものである。例えば、ヨ
ーク３の外径が小さいために、ヨーク３の外径よ
り内側に第２の磁石１２を配設固定することが困
難であつたり、また、第２の磁石１２から出され
る磁束を検出可能な位置にセンサー７を配設固定
することが構造上困難な場合には、第３図に示す
ように、第２の磁石１２の配設部１１ｂの直径を
ヨークの直径よりも大きくし、センサー７を磁束
検出の容易な位置に取付けるようにすればロータ
２の回転位置検出も確実なものとなる。逆に、ヨ
ーク３の外径が大きく、第２の磁石１２の外径に
ヨーク３の外径程の大きさが必要でない場合に
は、第４図に示すように、円筒体１１のヨーク外
周面との嵌合部１１ａの径よりも第２の磁石の配
設部１１ｂの直径を小さくすれば、第２の磁石１
２を小さくすることができるとともに、ロータ２
の回転による遠心力に対する円筒体１１の強度も
増すことができる。要は、ロータ２の回転位置を
センサー７が確実に検出できれば、円筒体１１の
ヨーク外周面との嵌合部１１ａの直径と第２の磁
石１２の配設部１１ｂの直径が異なつても良いも
のである。

第５〜８図は、第１の磁石４と第２の磁石１２
の相互の位置決めを容易にする構成の実施例を示
すもので、第５，第６図に示すように、円筒体１
１の第２の磁石１２の配設部１１ｂの内周面に少
なくとも１つ以上の凸部１１ｃを設けるととも
に、第２の磁石１２の外周面に前記円筒体１１の
内周面に設けた凸部１１ｃと噛み合う凹部１２ｃ
を設け、円筒体１１と第２の磁石１２との位置決
めと、回転中の滑りにより移動をなくするように
している。又、第７図，第８図に示すように前記
円筒体１１の第１の磁石４側の端部に少なくとも
１つ以上の凸部１１ｄを設け、第１の磁石４の円
筒体１１との突合せ面に前記凸部１１ｄと噛み合
う凹部４ｄを設け、第１の磁石４と円筒体１１と
の位置決めと、回転中の移動をなくするようにし
ている。以上の構成により、第１の磁石４と第２
の磁石１２との位置決めが容易となり、センサー
７によるロータ２の回転位置検出が正確で信頼度
の高いものとなるとともに、高負荷時においても
高効率な磁石回転型電動機を提供することができ
るものである。

発明の効果 以上の実施例からも明らかなように本発明の磁
石回転型電動機は、ロータの回転位置をヨークと
円筒体で形成される凹部に設けた第２の磁石で検
出しているため、巻線からの漏れ磁束による誤検
出がなくなり、モータの諸特性を高めることがで
き、かつ、高負荷時に高効率となる。

なお、円筒体を非磁性体とすれば、第２の磁石
のステータに及ぼす影響がなくなり、円筒体のヨ
ーク外周面との嵌合部の径に対する他の円筒体の
径をモータの構造によつて変えることにより、セ
ンサーの取付けが容易となる。そして、円筒体の
第２の磁石の配設部の内周面あるいはその端部に
少なくとも１つ以上の凸部又は凹部を設け、第１
の磁石、第２の磁石には凸部又は凹部に対応して
凹部又は凸部を設けることにより、第１の磁石に
対する第２の磁石の位置決めが容易、かつ確実な
ものとなり、ロータの回転位置検出が信頼度の高
いものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の磁石回転型電動機の一例を示す
縦断面図、第２図は本発明の磁石回転型電動機の
第１の実施例を示す縦断面図、第３図は本発明の
第２の実施例のロータ縦断面図、第４図は本発明
の第３の実施例のロータ縦断面図、第５図は本発
明の第４の実施例の円筒体斜視図、第６図は本発
明の第４の実施例のロータ横断面図、第７図は本
発明の第４の実施例のロータの一部分解斜視図、
第８図は第７図のロータの斜視図である。 １……回転軸、３……ヨーク、４……第１の磁
石、５……ステータ、６……巻線、７……センサ
ー、８……制御回路、１１……円筒体、１２……
第２の磁石、４ｄ，１１ｄ……第１の磁石と円筒
体の嵌合面の凹部と凸部、１１ｃ……円筒体の内
周面側の凸部、１２ｃ……第２の磁石の凹部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 回転軸にヨークを介して半径方向に複数極と
   なるよう円環状に第１の磁石を配設固定したロー
   タと、このロータの外周に空〓を介して設けたス
   テータと、このステータに設けたスロツトに挿入
   された巻線と、前記ロータの回転位置を検出する
   センサーと、このセンサーの信号に対応して前記
   ステータに回転磁界を生じさせる制御回路とを有
   し、前記ヨークの一端を前記第１の磁石の一端よ
   りも軸方向に延設すると共に、この延設したヨー
   クの外周面に円筒体を嵌着し、前記ヨークの一端
   面と前記円筒体の内周面とで形成される凹部に軸
   方向に複数極となるよう第２の磁石を前記センサ
   ーと対向させて配設した磁石回転型電動機。 ２ 円筒体はヨークの外周面との嵌着部と第２の
   磁石の配設部との直径を異ならせて形成した特許
   請求の範囲第１項記載の磁石回転型電動機。 ３ 円筒体を非磁性体とした特許請求の範囲第１
   項又は第２項記載の磁石回転型電動機。 ４ 円筒体の一方の端部と第１の磁石の前記円筒
   体との突合せ面に相互に噛み合う凹凸部を設け、
   かつ、この円筒体の内周面と第２の磁石の外周面
   との接合部に相互に噛み合う凹凸部を設けて構成
   した特許請求の範囲第１項から第３項のいずれか
   に記載の磁石回転型電動機。