JPH0847189A - 永久磁石励磁による電動機 - Google Patents

永久磁石励磁による電動機

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JPH0847189A
JPH0847189A JP7170873A JP17087395A JPH0847189A JP H0847189 A JPH0847189 A JP H0847189A JP 7170873 A JP7170873 A JP 7170873A JP 17087395 A JP17087395 A JP 17087395A JP H0847189 A JPH0847189 A JP H0847189A
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JP
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permanent magnet
motor
yoke
rotor
magnetic field
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JP7170873A
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Inventor
Bernd Dr Ackermann
アッケルマン ベルンド
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Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Koninklijke Philips Electronics NV
Philips Electronics NV
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 大きい磁界を発生する、永久磁石励磁による
電動機用回転子の提供。 【構成】 互いに動き得る電動機部分（７，８）を有す
る、特に内部又は外部回転子の、永久磁石励磁による電
動機で、前記電動機部分のうちの一方が永久磁石回転子
（７）により空隙内に多極励磁磁界を形成し、他方の電
動機部分がこの空隙内に置かれたコイル構成（９）を具
え、該コイル構成は軟磁性材料が無くて、永久磁石で励
磁される電動機部分は円周の回りで一様に間をあけられ
たほぼ放射状溝を有する円筒状継鉄（17）を具え、該溝
内には永久磁石（19）が取着され、永久磁石は磁石から
磁石へ次々と変わる磁化の方向により円周方向に磁化さ
れ、円筒状継鉄（17）は溝（18）内永久磁石（19）間の
継鉄部分（22）で空隙（12）内に結果として生じる磁界
が溝（18）内永久磁石（19）により作り出される磁界と
同じ極性を有するように主に放射方向に磁化される等方
性永久磁石材料から成り、溝（18）内の永久磁石（19）
は異方性永久磁石材料から成っている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、互いに対して動き
得る電動機部分を有し、それらのうちの一方の電動機部
分は永久磁石回転子によって空隙内に多極励磁磁界を形
成し、他方の電動機部分はこの空隙内に置かれたコイル
構成を具えている、永久磁石励磁による電動機に関する
もので、永久磁石で励磁される電動機部分は円周の回り
に一様に間をあけられたほぼ放射方向の溝を有する円筒
状継鉄を具えており、前記の放射方向の溝内には永久磁
石が取り付けられており、その永久磁石は磁石から磁石
へと次々に変化する磁化の方向により円周方向に磁化さ
れている。
【０００２】多極磁界の発生が永久磁石の最も重要な技
術利用の一つであり、ほとんどのこれらの構成要素が永
久磁石電動機に用いられている。これらの構成要素は異
なった形状を有してもよい。もっとも重要な形状は、軸
線方向に多極磁界を作り出す回転的に対称な円盤と、ブ
ロック表面の一つと垂直に向けられる多極磁界を発生す
る矩形ブロック、及び放射方向に多極磁界を発生する円
筒又は中空円筒を含んでいる。
【０００３】
【従来の技術】ドイツ国特許明細書第DE3607648C2 号
は、永久磁石環状切片が鉄スリーブ上に配設され、従っ
て円筒状永久磁石回転子を形成している電動機を開示し
ている。それらの永久磁石は空隙の方向に各Ｎ極がＳ極
により追従されるような方法で磁化されている。回転子
は巻線溝無しの円筒状固定子により取り囲まれている。
巻線は永久磁石回転子と軟磁性固定子スリーブとの間の
空隙内に配設されている。
【０００４】大量に現在用いられている材料のみが考え
られる場合には、安価ではあるが比較的弱い磁界を発生
するフエライトか、又は高価ではあるが強い磁界を発生
する希土材料かのいずれかで作られ得る。
【０００５】これらの材料のグループの双方に対して焼
結材料と樹脂結合材料との間の区別がなされる。焼結材
料は異方性であり、その結果としてそれらにより発生さ
れる磁界は等方性の樹脂結合材料により発生される磁界
よりも強い。焼結材料の欠点は、それらが単純な形状で
のみ製造され得ることであり、これらの形状は物理的性
質により規定される少しの方向にのみ異方性である。そ
れ故に、単純な磁化パターンのみが作り出され得る。そ
の上、それらの機械的寸法の狭い公差により焼結磁石を
製造することは非常に困難である。逆に、樹脂結合材料
は複雑な形状と狭い機械的公差とを有する構成要素が低
コストで製造され得て、且つ適切な磁化手順によって材
料内に複雑な磁化パターンを得ることも可能であると言
う利点を有している。
【０００６】多極の放射状磁界を発生する場合の問題点
は、現在までは放射状の異方性を有する円筒又は中空円
筒は工業的製造法で製造され得なかったことである。径
方向異方性を有する円筒又は中空円筒を製造することは
可能であるが、それらは２極磁界を発生することができ
るのみであり、それ故により大きい極数を有する磁界を
必要とする用途に対しては適しない。
【０００７】永久磁石環状切片が各々回転子スリーブ上
へ接着されねばならないので、ドイツ国特許明細書第DE
3607648C2 号に記載されている回転子の製造は複雑であ
る。信頼できる動作を保証するために回転子束縛が必要
である。磁石切片が異方性材料で作られた場合に大きい
磁界を得ることができる。しかしながら、異方性材料か
らの環状切片の製造さえもすでに非常に複雑である。
【０００８】ドイツ国特許明細書第DE4216938 号から、
ブロック形状永久磁石が中に取り付けられている放射状
溝を有する鉄継鉄から成っている永久磁石回転子が既知
である。これらの永久磁石は円周方向に磁化され且つ円
周方向に磁石から磁石へ次々と変化する磁化の方向を有
している。これらの回転子は前記のドイツ国特許明細書
第DE3607648C2 号から知られる回転子よりももっと簡単
に製造され得る。溝内へのブロックの接着は問題ではな
い。付加的な固定は必要無い。それらの単純な形状が、
ブロック形状磁石が異方性材料から簡単に作られるこ
と、及び大きい磁界が作り出され得るように続いて磁化
されることを許容する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】コイル構成内の所定の
電流に対して一層大きいトルクを発生するように、既知
の構造と比較して空隙内に充分に大きい磁界を発生す
る、冒頭部分に規定された種類の電動機用の回転子を提
供することが本発明の目的である。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明によると、この目
的は、溝内の永久磁石間の継鉄部分において、溝内の永
久磁石により作り出される磁界の極性に空隙内に結果と
して生じる磁界の極性が一致するような極性により主に
放射方向に磁化される等方性永久磁石材料から円筒状継
鉄が成っていること、及び溝内の永久磁石が異方性永久
磁石材料から成っていることで達成される。
【００１１】この方法で、継鉄が多極磁界の発生に対し
て積極的に寄与することが達成される。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明の別の実施例では、溝が放
射方向に対して−30°と＋30°との間の傾斜を有してい
る。この傾斜を変えるとにより、空隙内の磁界の形状及
び、従って、特定の要求に対してコイル構成内に誘起さ
れる電圧を適合させることが可能である。
【００１３】本発明の別の実施例では、コイル構成が湾
曲された箔巻線から成っている。これが平らな構造の場
合に一層高い銅占積率を与える。
【００１４】本発明の別の実施例では、コイル構成が湾
曲された予め形成された巻かれたコイルから成ってい
る。そのようなコイル構成は経済的に製造され得る。
【００１５】本発明の別の実施例では、軟磁性材料のス
リーブ状継鉄が、コイル構成の後で空隙の永久磁石回転
子と対向する側に配置されて、その継鉄がコイル構成へ
しっかりと接続されている。
【００１６】本発明の別の実施例では、軟磁性材料のス
リーブ状継鉄が、コイル構成の後で空隙の永久磁石回転
子と反対側に配置されて、その継鉄が回転可能なハブを
介して永久磁石へしっかりと接続されている。これは、
回転子がもはやスリーブ状継鉄内にいかなる交番磁界を
も誘起しないので、もはや鉄損が生じないと言う利点を
有する。
【００１７】
【実施例】以下、図面を参照して本発明をもっと詳細に
説明しよう。
【００１８】図１は、データ処理設備内のハードディス
ク駆動用の駆動電動機として特に意図された、スピンド
ルモータ1aの断面図である。このスピンドルモータ1aの
電動機軸２は、図示されていないハードディスクハウジ
ングのディスク３へしっかりと接続されている。軸受
４，5a及び5bがその電動機軸２上へ回転可能なハブ６を
支持している。このハブ６は電動機軸２を取り囲んでい
る内側ハブ部分6aを有して、それの外円周6b上に永久磁
石円筒状回転子７を支持している。この永久磁石回転子
の外円周7aにおいて永久磁石回転子７により発生される
磁界が回転の軸線16と垂直に延在している。電動機軸２
は取り付け板８を支持している。この取り付け板がこの
電動機に属するコイル構成９とスリーブ状継鉄10とを外
部的に支持している。ハブ６は更にスリーブ状継鉄10を
取り囲む外側ハブ部分6cを有している。
【００１９】コイル構成９は湾曲された箔巻線又は湾曲
された予め形成された巻かれたコイルから成ってもよ
い。本電動機構造によると、取り付け板８がコイル構成
９の外円周9aにおいてスリーブ形状の軟磁性継鉄10を支
持している。この構造により、２個の空隙11と12とが形
成されて、一方の空隙11がハブ６から継鉄10を分離し、
他方の空隙12がコイル構成９から永久磁石回転子７を分
離している。
【００２０】図２は永久磁石回転子７の断面図である。
この回転子は等方性磁石材料の円筒状継鉄17から成って
おり、その円筒状継鉄は異方性材料のブロック形状の永
久磁石19が中に取り付けられている放射状溝18を有して
いる。これらの永久磁石19が周辺を取り巻いて磁化され
て、円周方向で磁石から磁石へ次々に変化する磁化の方
向20, 21を有している。溝18内に取り付けられた永久磁
石19の間の継鉄の部分22では、円筒状継鉄17は空隙11内
に結果として生じる磁界が溝18内に取り付けられた永久
磁石19により作り出される磁界と同じ極性を有するよう
な方法で主として放射方向に磁化される。
【００２１】図３は図２に示された実施例の変形であ
り、この実施例では溝18a が放射方向に対して約20°の
傾斜を有している。
【００２２】ここに図示されていない本発明のもう一つ
の実施例においては、軟磁性材料のスリーブ状継鉄10
が、コイル構成９の後で、空隙の永久磁石回転子７と反
対側に置かれて、その継鉄が永久磁石回転子７へ回転可
能なハブ６の外側部分6cを介してしっかりと接続される
ことも可能である。これは、永久磁石円筒状回転子７が
もはやスリーブ状継鉄内にいかなる交番磁界をも誘起し
ないので、もはや鉄損が生じないと言う利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】円筒状回転子を有するスピンドルモータに関す
る一例を示している。
【図２】放射状溝内に取り付けられた永久磁石を有する
回転子の断面図である。
【図３】放射方向に対して傾けられた溝内に取り付けら
れた永久磁石を有する回転子の断面図である。
【符号の説明】
1a スピンドルモータ ２ 電動機軸 ３ ディスク ４，5a, 5b 軸受 ６ 回転可能なハブ 6a 内側ハブ部分 6b 内側ハブ部分の外円周 6c 外側ハブ部分 ７ 永久磁石円筒状回転子 7a 回転磁石の外円周 ８ 取り付け板 ９ コイル構成 9a コイル構成の外円周 10 スリーブ状継鉄 11, 12 空隙 16 回転の軸線 17 円筒状継鉄 18，18a 放射状溝 19 ブロック形状の永久磁石 20, 21 磁化の方向 22 継鉄の部分

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 互いに対して動き得る電動機部分（７，
    ９）を有し、それらのうちの一方の電動機部分は永久磁
    石回転子（７）によって空隙（11）内に多極励磁磁界を
    形成し、他方の電動機部分はこの空隙内に置かれたコイ
    ル構成（９）を具えており、永久磁石で励磁される電動
    機部分は円周の回りに一様に間をあけられたほぼ放射方
    向の溝（18, 18a)を有する円筒状継鉄（17）を具え、前
    記の放射方向の溝内には永久磁石（19）が取り付けられ
    ており、その永久磁石は磁石から磁石へと次々に変化す
    る磁化の方向により円周方向に磁化されている永久磁石
    励磁による電動機において、 溝（18, 18a)内の永久磁石（19）間の継鉄部分（22）に
    おいて、溝（18, 18a)内の永久磁石（19）により作り出
    される磁界の極性に空隙（11）内に結果として生じる磁
    界の極性が一致するような極性により主に放射方向に磁
    化される等方性永久磁石材料から円筒状継鉄（17）が成
    っていること、及び溝（18, 18a)内の永久磁石（19）が
    異方性永久磁石材料から成っていること、を特徴とする
    永久磁石励磁による電動機。
  2. 【請求項２】 請求項１記載の電動機において、 溝（18, 18a)が放射方向に対して−30°と＋30°との間
    の傾斜を有していることを特徴とする永久磁石励磁によ
    る電動機。
  3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の電動機において、 コイル構成（９）が湾曲された箔巻線から成っているこ
    とを特徴とする永久磁石励磁による電動機。
  4. 【請求項４】 請求項１又は２記載の電動機において、 コイル構成（９）が湾曲された予め形成された巻かれた
    コイルから成っていることを特徴とする永久磁石励磁に
    よる電動機。
  5. 【請求項５】 請求項３又は４記載の電動機において、 軟磁性材料のスリーブ状継鉄（10）が、コイル構成
    （９）の後で、空隙の永久磁石回転子と対向する側に配
    置され、前記継鉄がコイル構成（９）へしっかりと接続
    されていることを特徴とする永久磁石励磁による電動
    機。
  6. 【請求項６】 請求項３又は４記載の電動機において、 軟磁性材料のスリーブ状継鉄（10）が、コイル構成
    （９）の後で、空隙の永久磁石回転子と反対側に配置さ
    れ、前記継鉄が回転可能なハブ（６）を介して永久磁石
    回転子（７）へしっかりと接続されていることを特徴と
    する永久磁石励磁による電動機。
JP7170873A 1994-07-06 1995-07-06 永久磁石励磁による電動機 Pending JPH0847189A (ja)

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DE4423620:4 1994-07-06
DE4423620A DE4423620A1 (de) 1994-07-06 1994-07-06 Mittels Permanentmagneten erregbarer elektrischer Motor, insbesondere Innenläufer- oder Außenläufermotor

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DE (2) DE4423620A1 (ja)
SG (1) SG52155A1 (ja)

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