JPH0746043Y2 - 回転電力機 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案は電動機や発電機等の回転電力機に関するもの
である。

（従来の技術） 従来、例えば電動機等の回転電力機は単体で製品化され
ており、したがって空気調和機の室内機におけるクロス
フローファン等の回転駆動に当たっても、例えば交流誘
導電動機等の別体の電動機を上記クロスフローファンに
隣接させて装置内に配置し、その駆動軸とファンロータ
の回転軸とをカップリングで連結する構成となされてい
る。このため上記電動機を収納するためのスペースを装
置内に必要とし、装置が大型化する等の欠点があった。
そこで近年においては、直流ブラシレスモータの回転子
をファンロータの側板に直結する構成とすることによっ
て、装置の小型化を図る試みがなされている。そのよう
な装置の具体例が例えば実開昭61-178095号公報に記載
されている。第９図にその装置を模式的に示している
が、同図のように、クロスフローファンのファンロータ
80の一方の側板81の外方端面に、直流ブラシレスモータ
の回転子82のケーシング83が固着されており、このケー
シング83の円筒部内周面には、リング状の永久磁石84が
接着等により固着されている。こうして回転子82の直結
されたファンロータ80は、その両端部から外方に延びた
回転軸で支持フレームに回転可能に支持されている。一
方、上記回転子82側の回転軸85を支持している支持フレ
ーム86には、上記回転軸85が内部を挿通すると共に上記
永久磁石84の中心貫通穴位置まで延びる円筒体87が固着
されており、その先端部に、コイル88の巻装された固定
子89が配設されている。上記コイル88への通電を制御し
て回転磁界を形成することにより、回転子82に対する回
転力が誘起され、これによりファンロータ80が回転駆動
される。上記のようにファンロータ80に回転子82を直結
する構成とすることによって、構造が簡素となり、また
軸方向長さが短くなって装置の小形化が可能となる。

（考案が解決しようとする問題点） ところで上記構成の装置においては、リング状の永久磁
石84は、Ｎ極とＳ極との異なる磁極がその内周面で周方
向に交互に現れるように着磁されており、そしてこのよ
うな永久磁石84を回転子82のカップ状のケーシング83に
収納している。つまり上記ケーシング83は、永久磁石84
の外周面を覆う円筒部と、ファンロータ80の側板81に固
着される側面とを有する形状となされている。上記円筒
部は永久磁石84の取付面になると共に、この永久磁石84
に対する外周側の磁路としての機能を有する必要があ
り、このためこの円筒部は例えば鋼板等の磁性体で構成
される。しかしながら上記円筒部と一体的に構成されて
いる上記側面には、上記永久磁石84の軸方向端面が、そ
の内周面に至るまで当接しており、したがって上記永久
磁石84の内周面側の、本来固定子89側に作用すべき磁束
が、特に隣合う磁極間で上記ケーシング83の側面を介し
て漏洩し、このため固定子89に作用する磁力が低下して
必要な回転駆動力が得られなくなってしまう。このため
実用化に当たっては、上記永久磁石82の外周を囲繞する
円筒部は磁性体で、そして永久磁石82の端面に位置する
と共にファンロータ80への取付面となる側面は非磁性体
で構成したケーシングが必要となり、構造が複雑になる
という問題があった。

この考案は上記に鑑みなされたものであって、その目的
は、簡素な構成で永久磁石の磁束の漏洩を低減し得る回
転電力機を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） そこでこの考案の回転電力機は、回転子４又は固定子５
の一方のケーシング15に円筒部18を設け、円弧状に分割
構成された複数の永久磁石20・・20を上記円筒部18に沿
わせて間隔を置いて配置すると共に、その一方の円弧面
Siを固定子５又は回転子４の周側面に対面させて成り、
さらに上記各永久磁石20は半径方向に異極が存するよう
径方向に着磁し、また上記固定子５又は回転子４の周側
面に対面する円弧面Siにおいては、相隣接する永久磁石
20の磁極が互いに異極になるよう配置した回転電力機で
あって、上記ケーシング15を磁性体で構成し、さらに上
記円筒面18に連なると共に上記永久磁石20の軸方向端面
を覆う上記ケーシング15の側面17には、上記永久磁石20
の周方向に隣合う磁極と磁極との間において、両者間の
磁路抵抗を増大するための貫通孔38を設けている。

（作用） 上記の回転電力機においては、ケーシング15は磁性体で
構成されているので、このケーシング15の円筒面18によ
って、永久磁石20における固定子５又は回転子４に対面
する側とは反対側の面に対する磁路が与えられる。そし
てケーシング15の側面17には、周方向に隣合う磁極と磁
極との間において、貫通孔38が設けられており、これに
より上記側面17を介する磁路抵抗が増大するようになさ
れているので、永久磁石20の隣合う磁極間の上記側面17
を介しての磁束の漏洩は低減される。したがって上記円
筒面18と側面17とを磁性体材料で一体的に構成した簡素
な構造で、磁束の漏洩を低減することができる。

（実施例） 次にこの考案の回転電力機の具体的な実施例について、
図面を参照しつつ詳細に説明する。

まず第２図には、空気調和機の室内機において用いられ
るクロスフローファンのファン駆動用電動機にこの考案
を適用して構成した一実施例における装置の組立断面図
を示している。同図において、１はクロスフローファン
のファンロータであり、このファンロータ１の一方の側
板２に、合成ゴム等の弾性体より成る連結部材３を介し
て、回転子４が取着され、またこの回転子４内部に、固
定子５の固着された固定軸６が挿通されている。そして
この固定軸６の右側端部にはエンドブラケット７がさら
に固着されている。このエンドブラケット７の端面に
は、適当箇所に固定ねじ穴が穿設されており、このエン
ドブラケット７端面を、空気調和機の室内機内部の取付
面であるファンハウジングの左右側板の、第２図に二点
鎖線で図示した右側板８にねじ固定するようになされて
いる。なお室内側熱交換器はファンハウジング内のファ
ンロータ１の上流側に配設されており、左右側板間に支
持されている。

上記連結部材３は、上記ファンロータ１に生ずる回転振
れによって室内機全体が振動することを防止する防振を
目的として配設しているものであって、その中心部に軸
方向に貫通する貫通穴11を有するリング状の部品であ
り、またその断面は略Ｕ字状に形成されている。つまり
上記貫通穴11を囲繞する円筒部12と、この円筒部12の軸
方向両端部位置からそれぞれ半径方向に広がる側板側固
着面13及び回転子側固着面14とから構成されている。上
記側板側固着面13は、側板２の端面に形成している凹部
に嵌入されてこの側板２との同心位置を与えられ、この
状態で接着等により固着される。一方、上記回転子側固
着面14には、回転子４を構成するケーシング15における
側面（図において垂直面として図示された面）17が固着
される。この側面17の軸心位置には、ファンロータ１側
に突出する中心膨出部16が形成されている。この中心膨
出部16の機能については後で説明するが、この中心膨出
部16を上記貫通穴11に挿通し、両者の同心位置状態を維
持した状態で、上記回転子側固着面14とケーシング15の
側面17との接着等による固着取付けが行われる。

次に上記回転子４の構成を、第１図の分解斜視図を参照
して説明する。この回転子４は、上記ケーシング15と、
４箇の永久磁石20と、略円筒状の蓋体25とから構成され
ている。上記ケーシング15は、前記したように連結部材
３を介してファンロータ１の側板２に固着される前記側
面17と、この側面17の外周縁から、図において右側へと
延びて右端面において開口する円筒面18とから成るカッ
プ状に形成されている。そして上記円筒面18に沿わせ
て、上記各永久磁石20を固定するために、上記側面17に
は、上記円筒面18より内方の同心の円周を４等分する位
置で上記開口端側にそれぞれ切起こされた４個の略弓状
の係止片26・・26と、これらの係止片26・・26間の円周
上各２箇所の位置でそれぞれ切起こされた短寸の爪状の
突起27・・27とが形成されている。一方、上記各永久磁
石20は、第３図に示すように、ケーシング15の円筒面18
の内周を略４等分する円弧長を有する形状に構成されて
いる。その形状については、後で詳述するが、周方向両
端部には半径方向に対して傾斜する傾斜面52、52がそれ
ぞれ形成されており、隣合う永久磁石20の各傾斜面52間
には、径方向外方に向かって徐々に狭小となるテーパ状
の隙間が形成される。そしてこのテーパ状隙間に上記各
弓状係止片26が軸心側より嵌入して、上記永久磁石20の
傾斜面52に当接するようになされている。また上記各係
止片26の切り起こし点は上記当接位置より外周面側に形
成されており、この結果上記当接状態においては、各係
止片26は半径方向内方へと撓み変形を生じた状態とな
り、その弾性反力が上記各永久磁石20を外周面側へ押圧
する力として作用する。そしてこの押圧力は、上記のよ
うに傾斜面52、52に作用する結果、各永久磁石20を半径
方向外方へと押圧してケーシング15の円筒面18に密着さ
せる力として作用すると共に、円周方向にも押圧する力
として作用する。このような押圧力が各永久磁石20の両
端部にそれぞれ与えられる結果、各永久磁石20の半径方
向の位置固定及び周方向の位置固定が同時に、かつ精度
良く与えられる。

上記弓状係止片26は、第２図に示しているように、ケー
シング15の開口端（図において右端）側が軸心方向へと
湾曲するような略弓形形状に形成されており、したがっ
て上記各永久磁石20は、上記ケーシング15の開口端側か
らこのケーシング15の円筒面18に沿わせて軸方向左方へ
と押し込んでいくことにより、上記係止片26は徐々に軸
心方向へと湾曲させて上記した組付状態となる。一方こ
の組付状態における軸方向の固定は、同図において固定
軸６より下側の断面図に示しているように、各永久磁石
20の左端面が前記した爪状突起27の先端部に当接するこ
とによってまず左端側での位置決めがなされる。なおこ
の状態において上記係止片26は、その軸方向中央部が各
永久磁石20の軸方向中央箇所に当接する。上記爪状突起
27は、第３図に示しているように、各永久磁石20に対
し、両端部側の各２点にそれぞれ当接するようになされ
ている。そしてこのとき、第２図のように、各永久磁石
20の右側端面は、ケーシング15の開口端と略同一位置に
位置する。上記のような永久磁石20の組付け後、上記ケ
ーシング15の円筒面18の外周と略同径の内周面を有する
前記蓋体25がケーシング15に覆せられる。この蓋体25に
はその周側面の適当箇所に嵌合穴35が穿設されており、
一方上記円筒面18には、上記嵌合穴35にそれぞれ応ずる
位置に、半径方向外方へと突出成形された円弧状の係止
片36が形成されている。上記蓋体25を軸方向に押し込
み、上記係止片36を上記嵌合穴35内に嵌入させることに
よって、上記ケーシング15への蓋体25の固定取付けがな
され、回転子４の組立てが完了する。このとき、蓋体25
の右側端面には、径方向内方へと曲げ成形されると共に
各永久磁石20端面の外周側を全周に渡ってわずかに覆う
固定面37が設けられており、この固定面37と上記爪状突
起27との間で各永久磁石20が挟持されることとなって、
軸方向の固定が行われる。このように、従来は接着によ
って行われていた永久磁石の取付けを、極めて簡単な組
立作業でより確実かつ精度良く行うことが可能となって
いる。

上記各永久磁石20は、半径方向に着磁されている。また
固定子５に対面する内周面において隣合う面が相互に異
なる極となるように、つまりNSNSの４極の界磁状態とな
るように回転子４は構成されている。そして上記のよう
な各永久磁石20は、例えばフェライトより成る異方性磁
石で構成されている。このように、各磁極毎に一様に着
磁される分割磁石で構成すると共に、それぞれ異方性磁
石で構成する結果、磁力を従来よりも大幅に強くするこ
とができ、そのため、これらの永久磁石20の内周面と、
後述する固定子５の外周面との間の隙間、すなわちエア
ーギャップを1.5〜2mmと比較的大きく与えて構成するこ
とが可能となっている。

また上記各永久磁石20はそれぞれ同一形状に構成されて
いるものであって、またそれぞれ周方向両端部には、第
４図に示すように対称形の端面形状が与えられている。
この端面形状について、第４図に基づいて説明する。同
図には、永久磁石20を左右対称に位置させ、そのときの
対称軸となる中心線ｌ、またこの中心線ｌを中心にして
中心角90°で延びる半径方向線ｍ、ｍ、上記中心線ｌに
垂直で永久磁石20の外周面Soに接する水平面ｐを付記し
ている。永久磁石20の両端部には、それぞれ外周面Soか
ら内周面Siに向かって、上記中心線ｌに平行な平行面5
0、上記半径方向線ｍよりわずかに中心線ｌ側で上記半
径方向線ｍに平行な最小隙間付与面51、上記水平面ｐに
平行に中心線ｌ側に延びる傾斜面52が順次形成され、そ
して上記半径方向線ｍに平行であると共に上記最小隙間
付与面51よりは半径方向線ｍから離間した嵌入面53が形
成されて上記内周面Siに連なっている。このような端面
形状を与えていることにより、ケーシング15内周面に沿
って各永久磁石20が配設された場合に、隣合う各永久磁
石20、20間には、上記最小隙間付与面51、51間で最小隙
間ａ（1mm）が与えられる。この最小隙間を与えること
によって、各永久磁石20等の形状加工誤差を許容し得る
組立が可能となる。上記傾斜面52は、内周面Siと外周面
Soとの半径方向中間点（以下、中性点と言う）の近傍に
形成されており、前記したように弓状係止片26が当接す
る面となっている。そして上記嵌入面53は、上記弓状係
止片26が径方向内方より上記傾斜面52方向へと嵌入する
隙間を与えると共に、その間隔ｂは、前記エアーギャッ
プを超える隙間（3mm）となされており、このため隣合
う永久磁石20、20間の内周面側における上記隙間ｂを介
する漏洩磁束が低減され、固定子５側により有効に磁力
が作用するようになされている。また前記回転子４のケ
ーシング15の側面17において、前記各弓状係止片26の切
起こし跡として得られる貫通孔38は、隣合う異極の永久
磁石20、20の間の位置から軸心方向に延びるスリット状
に形成され、これによっても、後述するように側板17を
介する漏洩磁束が低減される。

次に、上記回転子４への固定子５の組付けについて説明
する。前記したケーシング15の側面17における軸心側の
中心膨出部16は、第２のように、その内部空間が軸受収
納室39となされている。つまりこの軸受収納室39内に軸
受41が圧入等によって挿着されている。この軸受41に、
前記固定軸６の先端側を挿通させることによって、上記
回転子４の内部空間部に、第３図に示すように、星形に
成形された６極の磁極を有する固定子５が同心状に配設
されることとなり、ファン駆動用電動機が構成される。
なお同図中40は、固定子５の各磁極に巻装されているコ
イルである。上記固定子５は、第２図に示すように固定
軸６の略中央部位置に固着されている。この固定軸６
は、第２図において左端側の先端がテーパ状に形成され
ると共に、そのテーパ部から基端側は小径部となされ、
さらに段部を有して上記固定子５が固着される軸部とし
て形成されている。そして前記した蓋体25の固定面37の
中心開口を通して軸心上を上記固定軸６を挿入していく
ことで、前記したケーシング15の中心膨出部16内面に取
着されている軸受41の中心穴に、固定軸６の小径部が挿
通することとなる。このとき上記固定軸６先端のテーパ
部で案内されて、小径部が容易に挿通するようになされ
ている。

上記固定軸６の右側端部位置には、皿状のエンドブラケ
ット７が同心状に固着されている。このエンドブラケッ
ト７の外周には、固定子５側に延びる短寸の円筒部42が
形成されており、この円筒部42に囲繞される空間は、制
御回路部品収納室43となされている。この収納室43内に
は円板状のプリント基板44が配設されており、このプリ
ント基板44に、このファン駆動用電動機の回転制御に必
要な制御回路部品が取付けられている。つまり上記プリ
ント基板44に、抵抗素子、コンデンサ、ダイオード等の
制御回路部品を、上記エンドブラケット７側に位置する
ようにマウントしている。このとき収納室43の軸方向高
さよりも高い寸法を有するコンデンサ等の素子について
は、そのリード部を曲げ成形して上記プリント基板44の
面に沿わせて収納している。また図のように、パワート
ランジスタ45や制御IC46等の高発熱素子においては、そ
れらの冷却フィンを上記エンドブラケット７の内面に、
絶縁シート47を介して密着取付けしている。すなわち上
記のような高発熱素子に対しては、エンドブラケット７
全体がそれらの放熱フィンとして作用するようになされ
ているのである。以上のようなプリント基板44における
各素子の配置、及び放熱構造とすることによって、軸方
向寸法の小さな空間内に回転制御に必要な制御回路を構
成し、これにより装置のコンパクト化、及び外部引出配
線数の低減を図っている。なお上記プリント基板44から
３箇のホール素子Ｈ（図には１箇のみ図示）は、固定子
５側に延びて、回転子４の回転位置に応じた磁場の変化
を検出し得るようになされている。

上記のようにファンロータ１に回転子４と固定子５とを
組立てた後、この組立体は空気調和機の室内機に組付け
られる。第５図には、上記ファンロータ１の、上記側板
２とは反対側の側板（以下、左側板と言う）60の室内機
への取付構造を示している。同図のように、上記左側板
60の軸心位置には回転軸61が固着されており、この回転
軸61を、室内機の本体フレーム62に取着されている軸受
63に挿通させることによって、上記左側板60側の取付け
が行われる。上記軸受63は、本体フレーム62の取付穴に
圧入されている軸受外体64内に装着されているものであ
って、上記軸受外体64は合成ゴム等の弾性材料より構成
されると共に、内部には球面座が形成されており、この
球面座に沿って摺動自在に、球状外周面を有する上記軸
受63が装着されている。したがって、後述するように、
上記ファンロータ１の回転振れによって上記回転軸61に
水平取付状態から傾斜させるような力が生ずる場合に
は、その傾斜方向に応じた回転動作が上記軸受63に生ず
ることとなる。このようにファンロータ１の回転振れを
機械的に拘束せず、回転振れを許容する組立構造とする
ことによって、拘束取付時の反力が本体フレーム62に生
じず、この結果、本体フレーム62への上記ファンロータ
１の回転振れによる振動の伝播が防止される。さらに上
記においては、軸受63を囲う軸受外体64を弾性材料より
構成していることによって、さらに振動の伝播をより確
実に防止することができる。上記左側板60側の取付後、
前記固定軸６の端部に固着されているエンドブラケット
７を本体フレームの取付面にねじ固定する。これによっ
て、固定軸６と、この固定軸６に固着されている固定子
５との位置固定が与えられると共に、ファンロータ１と
回転子４との回転体も、上記固定軸６によって回転自在
に支持されることとなる。

次に上記構成のファン駆動用電動機の作動状態について
説明する。

前記した３つのホール素子H1〜H3は、第３図に示してい
るように、固定子５の隣り合う３つの極の先端部側に、
それぞれ配置されており、これらのホール素子H1〜H3に
よって上記回転子４の回転位置に応じた各永久磁石20に
よる磁場の変化が検出される。そしてその検出信号を受
けて、所定のタイミングで前記制御IC46によって駆動信
号が発生され、これにより各コイル40への通電が周期的
に制御されて固定子５側に固定磁界が発生される。こう
して回転子４が上記固定子５側の回転磁界によって回転
駆動され、この回転子４の回転が前記ファンロータ１に
伝達されてファンロータ１が回転駆動される。

ところで上記ファンロータ１は軸方向長さが長く、また
金属材料に比べて剛性の小さな合成樹脂材料で構成され
ている。さらに詳しくは、例えば実公昭57-30471号公報
に記載されているように、円形の羽根支持板の間に多数
の羽根を円筒状に架設して短尺の羽根ユニットを構成
し、そしてこの羽根ユニットを接着等により接続してい
くことによって、所定の軸方向長を有する長尺の組立体
を構成し、次いでこの組立体の両端面に位置する上記羽
根支持板に、回転軸を固着し、或いは連結部材３の取付
けに必要な端面加工を行ってファンロータ１を構成す
る。したがって、上記組立体の重心を回転軸に一致させ
て構成することは容易ではなく、このため中央部側が外
方へと偏心するようなそりを伴う回転振れを生じ易い。
このようなファンロータ１側の回転振れが、回転子４、
軸受41、固定軸６を伝って装置の取付面に伝播する場合
には、装置全体の振動や異音の発生を生ずることとなる
が、上記実施例においては、ファンロータ１の側板２と
回転子４のケーシング15とを前記した弾性体より成る連
結部材３を介して連結すると共に、ファンロータ１の左
側板60も、前記のように防振取付構造となされており、
このため、装置全体の振動や異音の発生を抑えた運転が
可能となる。

しかしながら上記回転子４は、上記ファンロータ１側の
回転振れによって、例えば前記軸受41の内外輪の組立精
度等の範囲内で許容される偏心を生じるために、固定子
５との間のエアギャップは全周に渡って均一には維持さ
れなくなる。そしてこのようなエアギャップの変動を許
容した運転を可能とするために、永久磁石20を分割形の
異方性磁石で構成して磁気力を高め、前記のように通常
のモータ構成よりも大きなエアギャップを与えている。
さらに上記永久磁石20の磁気力を固定子５側に、より有
効に作用させるためには、上記永久磁石20の磁束の漏洩
を極力小さくする必要がある。そこで上記実施例では、
構造の簡素化された回転子４において、例えば前記した
弓状係止片26の切起こし跡として得られるスリット状の
貫通孔38によって、磁束の漏洩が低減される。つまり各
永久磁石20を内部に収納しているケーシング15の円筒面
18は、永久磁石20の外周面側の磁路を構成するように、
鋼板等の軟質磁性材料から成る板材で形成されている。
そして回転子４を固定軸６で回転可能に支持するため
に、上記円筒面18から軸心側に延びて、上記永久磁石20
の軸方向端面を覆うこととなる前記側面17には上記貫通
孔38が形成されており、これらの貫通孔38は隣合う異極
の永久磁石20、20の各端部が対向する位置から軸心側へ
と延びている。したがって隣合う永久磁石20の各内周面
側の磁極と磁極との間における側面17を介する磁路は、
上記貫通孔38を軸心側に迂回する径路として与えられる
こととなる。このためその磁路抵抗が大きくなり、この
結果、隣合う永久磁石20、20間の上記側面17を介する磁
束の漏洩が低減されて、固定子５側に、より有効に磁力
が作用することとなるのである。また上記貫通孔38と共
に、上記実施例においては、前記爪状突起27によって
も、さらに漏洩磁束の低減がなされる。つまりこれらの
爪状突起27によって永久磁石20は側面17から離間した状
態で取付けられており、特に爪状突起27の先端部は半円
状に形成されている。したがって各永久磁石20とは点接
触状態で当接し、永久磁石20と側面17との間に大きな磁
気抵抗を与えるようになされている。このため上記側面
17を介しての磁束の漏洩が抑えられるのである。また上
記各永久磁石20の右端側を固定する蓋体25の固定面37は
各永久磁石20の外周面側の狭小部分のみに接するように
構成しており、このように蓋体25側も磁束の漏洩を抑え
た構成となされている。さらに上記爪状突起27と、前記
した弓状係止片26とは、前記した中性点の近傍で接する
ようになされていることによっても漏洩磁束の低減が図
られている。

そして上記のようにケーシング15の側面17を円筒部18と
一体的に磁性体材料で構成した場合にも、磁束の漏洩が
抑えられ、また蓋体25も同様であるので、これらを、例
えば深絞用冷間延鋼板等の低廉な材料で構成することが
でき、このため製作費用の低減を図ることが可能とな
る。また上記実施例においては、上記貫通孔38が弓状係
止片26の切起こし跡として得られると共に、爪状突起27
や中心膨出部16等も上記側面17からの切起こし、或いは
深絞りの加工により一体的に形成できるので、さらに構
成を簡素になし得ると共に、製作費の低減が可能となっ
ている。

以上の説明のように上記実施例においては、ケーシング
15の側面17には、隣合う永久磁石20、20の間の位置に、
両者間の磁路抵抗を増大する貫通孔38が形成されている
ので、上記ケーシング15の円筒面18と側面17とを一体的
に構成する簡素な構造においても、磁束の漏洩を低減し
た構成とすることができる。また上記のようなケーシン
グ15は、例えば材料コストの低廉な鋼板等で形成するこ
とができ、この結果、安価な費用で製作することが可能
となる。

また上記のファン装置においては、上記中心膨出部16内
に軸受41を設け、この軸受41を介して回転子４を固定軸
６で回転可能に支持する構成である。つまり上記ファン
ロータ１と回転子４との連結を連結部材３によって軸心
より離れた外周側で行うと共に、その軸心側で上記回転
子４を固定軸６によって回転支持する構成であり、軸方
向スペースが連結と回転支持とで共用される構成である
ので、軸方向の装置の小形化がさらに可能である。また
上記実施例においては、固定子５の固着された固定軸６
の先端側で、回転子４をも回転可能に支持する構成であ
り、従来装置のように固定軸と回転軸とを並設する必要
がないので、構成がさらに簡素になると共に、組立工数
の低減や組立作業性の向上が可能となっている。

なお上記のような貫通孔38を設ける構成においては、そ
の形状を適当に変更することによって、永久磁石の磁束
の漏洩量を積極的にコントロールし、これにより、例え
ばファンロータ側の負荷トルクの異なる種々の機種にお
いて、仕様の変更を少なくした構成で、それぞれに高い
効率で運転し得るようにすることも可能である。このこ
とを説明するための測定データの一例を第６〜８図に示
している。第６図は上記実施例で説明した構成（以下、
鋼板ケーシングと言う）における一つの永久磁石20の内
周面に沿う磁束密度の測定データＳと、上記構成におい
てケーシング15を非磁性体のアルミニウム板に替えた場
合（以下、アルミケーシングの場合と言う）の上記と同
様の測定データAlを示している。同図のようにケーシン
グの側面を介しての磁束の漏洩を生じないアルミケーシ
ングの場合に比べて、鋼板ケーシングにおいては磁束密
度に若干の低下を生じている。そして第７図及び第８図
には上記鋼板ケーシングＳとアルミケーシングAlとにお
ける回転速度とトルク及び回転速度と運転効率の測定デ
ータを示している。第７図は、回転速度が小さな間は、
磁束密度の大きなアルミケーシングの場合の方が、同一
回転速度でより大きなトルクが得られるが、回転速度が
上昇してくると、固定子のコイルに生ずる逆起電力が、
永久磁石からの磁束密度に応じて大きくなるために、逆
に磁束密度の小さな鋼板ケーシングの場合の方が同一回
転速度ではより大きなトルクが得られることを示してい
る。そして同図中に負荷トルク曲線Ｆで示しているよう
な比較的小さな負荷トルクを有するファンロータを高い
回転速度で回転駆動する場合には、第８図に示すよう
に、例えば回転速度1400r.p.mを超える場合に、鋼板ケ
ーシングＳの方がアルミケーシングAlよりも、高い運転
効率が得られることとなるのである。このことはファン
ロータ側の形状等によって負荷トルクの異なる場合に
は、その動作回転数に応じて永久磁石から固定子に作用
する磁場の強さを増減することによって、効率が変化す
ることを示しており、そして上記実施例においては、貫
通孔38の軸心側までの長さや幅等の形状を変更してその
磁路抵抗を調整し、これにより漏洩磁束量をコントロー
ルすることによって、その他の仕様を変えることなく、
効率を高めた運転とすることができる。

なお上記実施例はこの考案を限定するものではなくこの
考案の範囲内で種々の変更が可能であり、例えば上記実
施例においては、貫通孔38を弓状係止片26の切起こし跡
として形成した例について説明したが、例えば永久磁石
を接着等によりケーシング内に配設する構成において
は、上記のような貫通孔を永久磁石の隣合う磁極間に応
ずる位置に独自に穿設して構成することも勿論可能であ
る。また上記実施例は固定子５の外周側に永久磁石20を
配設した構成についての説明であるが、固定子と永久磁
石とを内外逆に設ける構造にもこの考案の適用は可能で
ある。また上記ではケーシング15の材質を冷間圧延鋼板
を例に挙げて説明したが、硅素鋼板等のその他の軟質磁
性材料で構成することもできる。さらに上記は、クロス
フローファンを回転駆動するための直流ブラシレスモー
タ形式のファンモータとして構成した例についての説明
であるが、その他の形式の電動機、さらには発電機にお
いてこの考案の適用が可能である。

（考案の効果） 上記のようにこの考案の回転電力機においては、ケーシ
ングの側面に、永久磁石の隣合う磁極と磁極との間の位
置において両者間の磁路抵抗を増大させる貫通孔が形成
されており、このため永久磁石の上記側面を介する磁束
の漏洩が抑えられるので、上記ケーシングの円筒面と上
記側面とを磁性体材料で一体的に形成することができ、
このため簡素な構成で永久磁石の磁束の漏洩を低減する
ことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案を適用してファン装置として構成した
一実施例における装置の分解斜視図、第２図は上記ファ
ン装置の要部断面図、第３図は第２図のIII−III線にお
ける断面図、第４図は上記ファン装置において用いた永
久磁石の正面図、第５図は上記ファン装置におけるファ
ンロータの左側板の取付構造を示す断面図、第６図は上
記ファン装置における回転子のケーシングとアルミケー
シングとにそれぞれ配設された永久磁石の内周面に沿う
磁束密度の測定データ、第７図はトルクと回転速度との
測定データ、第８図は効率の測定データ、第９図は従来
装置の断面図である。 ４…回転子、５…固定子、15…ケーシング、17…側面、
18…円筒面、20…永久磁石、38…貫通孔。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】回転子（４）又は固定子（５）の一方のケ
   ーシング（15）に円筒部（18）を設け、円弧状に分割構
   成された複数の永久磁石（20・・20）を上記円筒部（1
   8）に沿わせて間隔を置いて配置すると共に、その一方
   の円弧面（Si）を固定子（５）又は回転子（４）の周側
   面に対面させて成り、さらに上記各永久磁石（20）は半
   径方向に異極が存するよう径方向に着磁し、また上記固
   定子（５）又は回転子（４）の周側面に対面する円弧面
   （Si）においては、相隣接する永久磁石（20）の磁極が
   互いに異極になるよう配置した回転電力機であって、上
   記ケーシング（15）を磁性体で構成し、さらに上記円筒
   面（18）に連なると共に上記永久磁石（20）の軸方向端
   面を覆う上記ケーシング（15）の側面（17）には、上記
   永久磁石（20）の周方向に隣合う磁極と磁極との間にお
   いて、両者間の磁路抵抗を増大するための貫通孔（38）
   を設けていることを特徴とする回転電力機。