JP2002058186A

JP2002058186A - Ｄｃモータ

Info

Publication number: JP2002058186A
Application number: JP2000238925A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Takada; 昌亨高田
Original assignee: Matsushita Seiko Co Ltd
Current assignee: Panasonic Ecology Systems Co Ltd
Priority date: 2000-08-07
Filing date: 2000-08-07
Publication date: 2002-02-22
Anticipated expiration: 2020-08-07
Also published as: JP4628527B2

Abstract

(57)【要約】【課題】電子部品を実装したプリント基板を電動機内
部に内蔵しても、鎖交磁束を正弦波状とし、低振動化、
低コスト化、薄型化、小型化、軽量化、低消費電力化、
高品質化できる環境共生型のＤＣモータを提供すること
を目的とする。【解決手段】磁石回転子８は樹脂磁石よりなる環状の
主磁極部６と、この主磁極部６の外径より小さい外径で
略環状の樹脂磁石よりなるセンサ用磁極部７からなり、
センサ用磁極部７には複数の貫通穴１９を設け、主磁極
部６は保持部５を介してシャフト９に固定され、保持部
５はセンサ用磁極部７を固定する突部１８を備え、この
突部１８に貫通穴１９を嵌合し、突部１８の先端部１８
ａを潰してセンサ用磁極部７を固定するＤＣモータ１の
構成によって、鎖交磁束の正弦波化および低振動化、低
コスト化、薄型化、小型化、軽量化、低消費電力化、高
品質化したＤＣモータが提供できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主にルームエアコ
ンや給湯機や換気扇などの送風ファン駆動源として用い
られる小型電動機の一種であるＤＣモータに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】近年、この種のＤＣモータは、小型化、
低コスト化、部品点数・加工工数の削減、設備・金型投
資の抑制を実現した上での高品質、高出力および高効率
化が強く要求されている。ＤＣモータの高出力および高
効率化には、固定子は磁気飽和限界までスロット面積を
拡げるとともに、高密度実装巻線により実現し、また、
回転子は磁束密度の高い磁石を使用することにより対処
されている。さらに、最近では多極化することによって
高効率化を実現している。

【０００３】磁石は形状面からはリング型磁石とセグメ
ント型磁石に区分され、セグメント型磁石の方が磁束密
度は高い。また、磁性粉体を金型内で成型するときに磁
場をかけて配向するか、磁場をかけないで配向しないか
によって、異方性磁石、等方性磁石に区分され、磁場を
かけて得られる異方性磁石には、磁場配向によってラジ
アル異方性磁石と極異方性磁石と軸方向異方性に区分さ
れ、極異方性磁石はラジアル異方性磁石よりも２０％程
度磁束密度が高く、着磁波形は正弦波となるので、低振
動化、高出力および高効率化には極異方性磁石が用いら
れるようになってきた。

【０００４】従来、この種のＤＣモータの一例として図
８および図９に示されるものが知られていた。以下、そ
の構成について図８および図９を参照しながら説明す
る。

【０００５】図に示すように、固定子５４は、６つのス
ロットを有する固定子鉄心５１を一体成形あるいは軸方
向からの挟み込みによるインシュレータ５２にて絶縁
し、電機子巻線５３を直接巻装して構成され、磁石回転
子５５は、シャフト５６を圧入した回転子鉄心５７に４
枚のフェライト異方性セグメント磁石５８を貼り付け、
フェライト異方性セグメント磁石５８の軸方向長さは固
定子鉄心５１の軸方向長さ以上に構成され、５９は磁石
回転子５５の磁極位置を検出するための位置検出素子で
あるホールＩＣ６０および電機子巻線５３への通電を制
御する駆動ＩＣ６１を搭載したプリント基板であり、ホ
ールＩＣ６０はフェライト異方性セグメント磁石５８の
漏れ磁束を検出する構成であった。しかし、このような
６スロット４極のＤＣモータでは、極端な高効率化はで
きないため、固定子鉄心５１のスロット数を６スロット
から９スロットあるいは１２スロットにし、磁石回転子
５５の極数を４極から８極にすることによって、高効率
化する構成が提案されてきている。しかしながら、磁石
回転子５５の極数を４極から８極に増やすことによっ
て、磁石回転子５５の加工工数は２倍になってしまうた
め、コスト高となるので、リング型磁石である極異方性
磁石、特に樹脂磁石において金型内にサマリウムコバル
ト磁石などを埋め込んで、成形時に極配向させる極異方
性樹脂磁石の採用が低コスト化をねらって増えてきてい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このような従来のＤＣ
モータによれば、プリント基板５９を電動機内部に内蔵
し、ホールＩＣ６０を用いて磁石回転子５５の磁極位置
を検出する場合、磁石５８の軸方向長さの少なくともプ
リント基板５９側は固定子鉄心５１に巻装された電機子
巻線５３の軸方向長さ以上とする必要がある。しかしな
がら、この方法では固定子鉄心５１の軸方向中心と磁石
５８の軸方向中心がずれるので、磁気中心がずれ、固定
子鉄心５１と磁石５８との磁力において軸方向にアンバ
ランスを生じて、軸方向の振動が大きくなるという課題
があった。

【０００７】また、磁石５８の軸方向長さをプリント基
板５９の反対側へも同様に長くすれば、磁石５８と固定
子鉄心５１の磁気中心のずれは無くなるが、ＤＣモータ
の軸方向長さが長くなりすぎ、薄型化できないという課
題があった。

【０００８】また、磁石５８の軸方向長さが固定子鉄心
５１に軸方向長さよりも異常に長くなった場合、固定子
鉄心５１が磁気飽和を生じるので、誘起電圧位相がセン
サ信号よりも進むとともに、誘起電圧波形のピークが凹
状に歪むため、通電位相が遅れ、消費電力が異常に上昇
し、出力が低下し、トルクリップルおよびトルク変化率
が大きくなり、回転方向の振動が大きくなるという課題
があった。

【０００９】また、環状の回転子鉄心の外周部にリング
状の第１永久磁石を接着固定し、回転子鉄心の端面にセ
ンサ用の第２永久磁石を接着固定したＤＣモータ（特開
平１０−３２２９９９号公報参照）の構成が開示されて
いるが、その目的は電気絶縁体が干渉しない自由な位置
に磁気センサーを配置することであり、この構成のＤＣ
モータでは、回転子鉄心への永久磁石の接着固定を２回
行う必要があり、品質の安定した接着固定を行うには、
高温炉を使用して約１時間程度を要するため、加工工数
の増大および設備投資が増大するという課題があった。
そして、特に第２永久磁石の接着固定の位置について
は、少量の位置ずれでも重量アンバランスを生じたり、
センサ信号の変化間隔が均等にならないという課題があ
った。さらに、第２永久磁石を接着する接着面は平坦面
であるとともに、磁極面に対する垂直度の精度を高くし
なければならないという課題があった。

【００１０】また、金型内にサマリウムコバルト磁石な
どを埋め込んで、成形時に極配向させる極異方性樹脂磁
石の構成とした場合は、均一な磁場配向や特性を維持す
るためには、コールドスラグが磁石本体に混ざって成形
されないように、スプールランナーが必要となる。そし
て、成形後の樹脂磁石のゲート側と反ゲート側の特性を
同等にするためには、成形時の射出圧力を下げるととも
に、流動性、射出スピードを大幅に上げる必要があり、
そのためにはスプールランナーの断面積および容積を大
きくする必要がある。また、成形後の型開き時にスプー
ルランナーが破損し、金型内に残らないようにするため
にも、スプールランナーの断面積および容積を大きくす
る必要がある。その結果、大量のスプールランナーが生
じることになる。そして、このスプールランナーをすべ
て粉砕再生したときには、磁気特性が劣化し、効率の低
下、減磁耐力の大幅劣化、機械的強度の大幅劣化が生じ
るという課題があった。逆に粉砕再生する量を制限した
ときには、コストアップや産業廃棄物として処理するな
ど環境に対して悪影響を与える可能性を有しているとい
う課題があった。

【００１１】また、極配向された主磁極部と磁石回転子
の磁極位置を検知するためのセンサ用磁極部を一体的に
成形することも考えられるが、樹脂磁石は流動性が低い
上、ガスの発生量も多いので、複雑な形状になれば、シ
ョートショットになったり、ガス溜まりが生じるなど高
品質を保つことができないという課題があった。

【００１２】さらに、主磁極部とセンサ用磁極部を一体
的に成形する構成において、磁束量を上げるには、厚肉
成形となるため、ひけやクラックなどが発生する可能性
を有するので、高品質を保つことができないという課題
があった。

【００１３】本発明は、このような従来の課題を解決す
るものであり、振動が大きくなるなどの特性劣化効率低
下を生じることなく、コストおよび加工工数を低減で
き、品質を高く保つとともに、環境に悪影響を与えな
い。さらには、電子部品を実装したプリント基板を内蔵
しても、薄型化・小型化・軽量化・低消費電力化・高品
質化できる環境共生型のＤＣモータを提供することを目
的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明のＤＣモータは上
記目的を達成するために、磁石回転子は樹脂磁石よりな
る環状の主磁極部と、この主磁極部の外径よりも小さい
外径で略環状の樹脂磁石よりなるセンサ用磁極部から構
成され、このセンサ用磁極部を構成する樹脂磁石は複数
の貫通穴を有し、主磁極部は保持部を介してシャフトに
固定され、前記保持部はセンサ用磁極部を固定する突部
を備え、この突部に前記センサ用磁極部の貫通穴を嵌合
し、前記突部の先端部を潰して前記センサ用磁極部を固
定したＤＣモータの構成としたものである。

【００１５】本発明によれば、主磁極部の磁石ボリュー
ムを削減できるとともに、固定子鉄心の磁気中心と主磁
極部の磁気中心を合わすことができ、また、高温炉など
を使用する接着が不要となり、磁石回転子を製造する加
工工数，加工費および投資費用が低減でき、重量アンバ
ランスやセンサ信号の不均一を抑制でき、形状が複雑に
ならないことから、品質を高く保つことができるので、
低コスト化、低振動化、高性能化、小型化、高品質化し
たＤＣモータが得られる。

【００１６】また他の手段は、センサ用磁極部を構成す
る樹脂磁石の磁性粉体微粒子の磁化容易軸を軸方向に異
方化した磁石回転子の構成としたものである。

【００１７】本発明によれば、センサ用磁極部の軸方向
長さを短くできるので、磁石ボリュームを削減でき、低
コスト化、小型化したＤＣモータが得られる。

【００１８】また他の手段は、突部は主磁極部の磁極位
置に対応して設けられ、センサ用磁極部は主磁極部と同
極数の着磁が成形時にされるとともに、貫通穴を磁極位
置に対応させて設けた磁石回転子の構成としたものであ
る。

【００１９】本発明によれば、電動機組み立て工程にお
いてセンサ用磁極部を着磁する工程が不要となるので、
より低コストのＤＣモータが得られる。

【００２０】また他の手段は、センサ用磁極部を構成す
る樹脂磁石は主磁極部を構成する樹脂磁石と同一材料と
した磁石回転子の構成としたものである。

【００２１】本発明によれば、センサ用磁極部はモータ
運転時に圧力等の力がかからないので、主磁極部の成形
時に生じたスプールランナーを粉砕した廃材１００％に
てセンサ用磁極部を成形できるため、産業廃棄物の発生
を抑制できる環境共生型で、より一層低コスト化したＤ
Ｃモータが得られる。

【００２２】また他の手段は、センサ用磁極部を構成す
る樹脂磁石に設けられた複数の貫通穴は段付き貫通穴ま
たはすり鉢状貫通穴とし、この段付き貫通穴またはすり
鉢状貫通穴の小径側を主磁極部側に位置させて突部に嵌
合し、前記突部の先端部を前記段付き貫通穴または前記
すり鉢状貫通穴の大径部空間内に潰して前記センサ用磁
極部を固定した磁石回転子の構成としたものである。

【００２３】本発明によれば、主磁極部に対するセンサ
用磁極部の正確な位置合わせが一層容易にできるととも
に、保持部を形成する材料ボリュームを削減でき、高温
炉などを使用する接着が不要となり、磁石回転子を製造
する加工工数，加工費および投資費用が低減でき、重量
アンバランスやセンサ信号の不均一を抑制でき、潰した
先端部が軸方向に突出しないことから、軸方向長さをよ
り一層短くできるので、低コスト化，高品質化，高性能
化，一層の小型化を実現したＤＣモータが得られる。

【００２４】また他の手段は、保持部の突部のうち少な
くとも先端部を薄肉とした磁石回転子の構成としたもの
である。

【００２５】本発明によれば、保持部を形成する材料ボ
リュームを削減でき、高温炉などを使用する接着が不要
となり、先端部が容易に潰れることから、センサ用磁極
部の固定に要する加工時間が大幅に短縮できるため、磁
石回転子を製造する加工工数，加工費および投資費用が
低減でき、重量アンバランスやセンサ信号の不均一を抑
制できるので、一層の低コスト化，高品質化，高性能
化，小型化したＤＣモータが得られる。

【００２６】

【発明の実施の形態】本発明は、磁石回転子は樹脂磁石
よりなる環状の主磁極部と、この主磁極部の外径よりも
小さい外径で略環状の樹脂磁石よりなるセンサ用磁極部
から構成され、このセンサ用磁極部を構成する樹脂磁石
は複数の貫通穴を有し、主磁極部は保持部を介してシャ
フトに固定され、前記保持部はセンサ用磁極部を固定す
る突部を備え、この突部に前記センサ用磁極部の貫通穴
を嵌合し、前記突部の先端部を潰して前記センサ用磁極
部を固定したＤＣモータの構成としたものであり、適正
な鎖交磁束を確保した上で主磁極部を形成する磁石の軸
方向長さを短くするなど、保持部を含む磁石ボリューム
を減少でき、固定子鉄心の磁気中心と回転トルクを発生
する主磁極部の磁気中心とが一致し、磁気飽和が抑制さ
れ、鎖交磁束が正弦波になるとともに、高温炉などを使
用する接着が不要になり、形状が複雑にならないことか
ら、ガス溜まりやヒケ、クラックの発生が抑制されると
いう作用を有する。

【００２７】また、センサ用磁極部を構成する樹脂磁石
の磁性粉体微粒子の磁化容易軸を軸方向に異方化した磁
石回転子の構成としたものであり、センサ用磁極部の軸
方向長さを短くできるという作用を有する。

【００２８】また、突部は主磁極部の磁極位置に対応し
て設けられ、センサ用磁極部は主磁極部と同極数の着磁
が成形時にされるとともに、貫通穴を磁極位置に対応さ
せて設けた磁石回転子の構成としたものであり、電動機
組み立て工程においてセンサ用磁極部を着磁する工程が
不要になるという作用を有する。

【００２９】また、センサ用磁極部を構成する樹脂磁石
は主磁極部を構成する樹脂磁石と同一材料とした磁石回
転子の構成としたものであり、主磁極部の成形時に生じ
たスプールランナーを粉砕して、廃材１００％にてセン
サ用磁極部を成形できるという作用を有する。

【００３０】また、センサ用磁極部を構成する樹脂磁石
に設けられた複数の貫通穴は段付き貫通穴またはすり鉢
状貫通穴とし、この段付き貫通穴またはすり鉢状貫通穴
の小径側を主磁極部側に位置させて突部に嵌合し、前記
突部の先端部を前記段付き貫通穴または前記すり鉢状貫
通穴の大径部空間内に潰して前記センサ用磁極部を固定
した磁石回転子の構成としたものであり、主磁極部に対
するセンサ用磁極部の正確な位置合わせが一層容易にな
るとともに、潰した先端部が軸方向に突出しないので、
磁石回転子の軸方向長さが短くなるという作用を有す
る。

【００３１】また、保持部の突部のうち少なくとも先端
部を薄肉とした磁石回転子の構成としたものであり、保
持部の材料ボリュームが削減し、先端部が容易に潰すこ
とが可能となり、センサ用磁極部の保持部への固定に要
する時間が短くなるという作用を有する。

【００３２】以下、本発明の実施例について図１〜図７
を参照しながら説明する。

【００３３】

【実施例】（実施例１）図１〜図３に示すように、１は
複数のスロットを有する固定子鉄心４に絶縁材にて形成
されたインシュレータ２を介して電機子巻線３を巻装し
た固定子で、固定子１は熱硬化性樹脂１６にてモールド
成形されて外被を形成しており、１７はブラケットで軸
受け１４を保持している。１０はホールＩＣ１１、駆動
ＩＣ１２および電子部品１３などを実装したプリント基
板で、８は磁石回転子であり、極配向された主磁極部６
と、保持部５と、軸方向異方性のセンサ用磁極部７とシ
ャフト９から構成され、主磁極部６と保持部５は磁場配
向用のサマリウムコバルト磁石を内蔵した成形金型にて
樹脂磁石を射出成形して一体的に形成している。このと
き、成形金型から取り出した主磁極部６は着磁状態であ
る。１８は保持部５の軸方向に略直立して一体的に設け
られた複数の突部で、主磁極部の極間に相対する位置に
設けられており、センサ用磁極部７を位置決め、保持す
る。そして、センサ用磁極部７は主磁極部６および保持
部５と同一材料であり、主磁極部６および保持部５の成
形時に生じたスプールランナーを粉砕した廃材１００％
を、主磁極部６と同極数の着磁が均等間隔にされたサマ
リウムコバルト磁石を内蔵した成形金型にて略環状に成
形する。そして、センサ用磁極部７は主磁極部６と同極
数とし、軸方向に磁場配向および着磁を磁極間隔が均等
間隔になるよう施された状態であり、突部１８に嵌合す
るための複数の貫通穴１９を極間に設けている。また、
センサ用磁極部７の固定は突部１８に貫通穴１９を嵌合
させた後、突部１８の先端部１８ａを超音波溶着または
熱溶着または高周波溶着またはインパルス溶着などで潰
して保持部５に固定される。また、センサ用磁極部７の
外径から外側および主磁極部６の外径より内側の範囲に
空間部１５を設け、プリント基板１０に駆動ＩＣ１２な
どを実装するその配置は、ホールＩＣ１１はセンサ用磁
極部７に対向した位置に、駆動ＩＣ１２についてはプリ
ント基板１０に電気的に接続する接続脚１２ａの長さ
（プリント基板１０の端面からの高さ）が２ｍｍ以上の
ため、接続脚１２ａのプリント基板１０への半田部１２
ｂが空間部１５に位置するよう配置され、同様に電子部
品１３の中で高さが２ｍｍ以上あるツェナーダイオー
ド、コンデンサなどの電子部品１３ａについても空間部
１５に位置するよう配置されている。

【００３４】このような本発明のＤＣモータによれば、
主磁極部６を極異方性樹脂磁石で形成し、センサ用磁極
部７を主磁極部６の外径よりも小さい樹脂磁石で形成
し、主磁極部６とセンサ用磁極部７は軸方向に並んで位
置した磁石回転子８の構成とすることによって、適正な
鎖交磁束を確保した上で主磁極部６の軸方向長さを短く
するなど磁石ボリュームを減少でき、固定子鉄心４の磁
気中心と回転トルクを発生する主磁極部６の磁気中心と
が一致するので、軸方向の振動の発生が抑制できる。ま
た、磁気飽和が抑制され、鎖交磁束が正弦波になるた
め、常に誘起電圧位相に対して最適な通電位相で運転で
きるので、トルクリップル・トルク変化率の増大が抑制
され、回転方向の振動の増大が抑制される。また、磁石
ボリュームを減らすことができるため、コスト低減・小
型化・軽量化ができ、低コスト・低振動・小型化・軽量
化のＤＣモータが得られる。

【００３５】また、保持部５の突部１８にセンサ用磁極
部７の貫通穴１９を嵌合させ、突部１８の先端部１８ａ
を潰してセンサ用磁極部７を固定して磁石回転子８を構
成することによって、主磁極部６に対するセンサ用磁極
部７の正確な位置合わせが容易になるうえ、主磁極部６
の外径とセンサ用磁極部７の外径の平行度が均一になる
とともに、高温炉などを使用する接着が不要となり、磁
石回転子を製造する加工工数，加工費および投資費用が
低減できるとともに、主磁極部６および保持部５の成形
が厚肉成形にならないため、成形タクトが短くなり、生
産能力が増大し、コスト低減ができるとともに、ヒケの
発生の抑制、寸法精度の高精度化が可能となり、重量ア
ンバランスやセンサ信号の不均一を抑制できるので、低
コスト化・高品質化・高性能化したＤＣモータが得られ
る。

【００３６】また、センサ用磁極部７を軸方向に磁性粉
体のフェライト微粒子の磁化容易軸が配向された軸方向
異方性にすることによって、センサ用磁極部の軸方向長
さが短くできる。また、センサ用磁極部を再着磁する場
合の着磁電圧も下げることが可能となり、加工に要する
電力が削減できるとともに、主磁極部におけるセンサ用
磁極部近傍の磁束量の低下が抑制可能となるので、固定
子鉄心に鎖交する磁束は正弦波状を乱すことなく、磁束
量も増加する。したがって、低振動、より一層の低コス
ト・小型化・軽量化・低消費電力のＤＣモータが得られ
る。

【００３７】また、突部１８を主磁極部６の磁極位置に
対応した位置（実施例１では極間部）に設け、センサ用
磁極部７を主磁極部６と同極数の着磁を施すとともに、
貫通穴１８の位置を磁極位置に対応した位置（実施例１
では極間部）に設けて成形することによって、センサ用
磁極部７を電動機組み立て工程で着磁する工程が不要と
なるので、着磁ヨークや着磁電源が不要になり、投資金
額が抑制できるとともに、生産タクトが短くなり、生産
能力が増大するため、より低コストのＤＣモータが得ら
れる。

【００３８】また、センサ用磁極部７を主磁極部６およ
び保持部５と同一材料とすることにより、センサ用磁極
部７は主磁極部６および保持部５の成形時に生じたスプ
ールランナーを粉砕した廃材１００％にて形成すること
ができるので、主磁極部６には必要以上のリターン材を
混入しなくてもよいため、磁束量の低下や、機械的強度
の劣化を防ぐことができるとともに、産業廃棄物の発生
を抑制できる環境共生型で、より一層低コスト化したＤ
Ｃモータが得られる。

【００３９】また、図４（ａ）に示すように、突部１８
の先端部を凹状に薄肉で形成したり、図４（ｂ）に示す
ように、突部１８の先端部に肉ぬすみを設けたりした薄
肉先端部１８ｂとすることによって、樹脂磁石の材料を
削減できるとともに、先端部１８ｂを容易に潰すことが
可能となり、加工時間が短縮されるので、生産タクトが
短くなり、生産能力が増大し、コスト低減ができるた
め、より一層低コスト化したＤＣモータが得られる。

【００４０】また、図５（ａ）、（ｂ）および図６に示
すように、センサ用磁極部２０の貫通穴を段付き貫通穴
２１ａや、すり鉢状貫通穴２１ｃとなるよう形成するこ
とによって、突部１８への嵌合が容易になるので、加工
時間が短縮され、生産タクトが短くなり、生産能力が増
大し、コスト低減ができるため、より一層低コスト化し
たＤＣモータが得られる。

【００４１】さらに、図７に示すように、段付き貫通穴
２１ａの小径側を主磁極部６側に位置させて突部１８に
嵌合し、突部１８の先端部１８ａを段付き貫通穴２１ａ
の大径部空間２１ｂ内に潰してセンサ用磁極部２０を固
定することによって、磁石回転子８ａの磁石部の軸方向
長さが短くできるので、プリント基板１０を磁石部に近
付けることが可能となり、ＤＣモータの軸方向長さをよ
り一層短くできるため、熱硬化性樹脂１６の減量などに
よる一層の軽量化、小型化、低コスト化したＤＣモータ
が得られる。

【００４２】また、２ｍｍ以上の高さを有する電子部品
１３ａおよび駆動ＩＣ１２の接続脚１２ａなどを電気的
に接続する半田部１２ｂをセンサ用磁極部７である樹脂
磁石の外径から外側および主磁極部６である極異方性樹
脂磁石の外径より内側の範囲にある空間部１５に位置さ
せる構成とすることによって、空間部１５を有効に活用
できるため、ＤＣモータの軸方向長さが一層短くでき、
熱硬化性樹脂１６の量も削減できる。したがって、一層
の小型化・軽量化・低コスト化したＤＣモータが得られ
る。

【００４３】なお、実施例１ではセンサ用磁極部７を軸
方向に磁性粉体のフェライト微粒子の磁化容易軸が配向
された軸方向異方性としたが、等方性としても良く、貫
通穴１９に突部１８を嵌合し、突部の先端部１８ａを潰
して構成することによる作用効果に差異は生じない。

【００４４】また、実施例１では極間部に突部１８およ
び貫通穴１９を設けたが、磁極ピーク部に設けても良
く、主磁極部の磁極とセンサ用磁極部の磁極の極性が物
理的に同じになるよう磁極位置を規制できれば、その作
用効果に差異を生じない。

【００４５】また、段付き貫通穴の大径部のみすり鉢状
としてもよく、その作用効果に差異を生じない。

【００４６】

【発明の効果】以上の実施例から明らかなように、本発
明によれば、磁石回転子は樹脂磁石よりなる環状の主磁
極部と、この主磁極部の外径よりも小さい外径で略環状
の樹脂磁石よりなるセンサ用磁極部から構成され、この
センサ用磁極部を構成する樹脂磁石は複数の貫通穴を有
し、主磁極部は保持部を介してシャフトに固定され、保
持部はセンサ用磁極部を固定する突部を備え、この突部
にセンサ用磁極部の貫通穴を嵌合し、突部の先端部を潰
してセンサ用磁極部を固定したＤＣモータの構成とする
ことによって、適正な鎖交磁束を確保した上で主磁極部
を形成する磁石の軸方向長さを短くするなど、保持部を
含む磁石ボリュームを減少でき、固定子鉄心の磁気中心
と回転トルクを発生する主磁極部の磁気中心とが一致
し、磁気飽和が抑制され、鎖交磁束が正弦波になるとと
もに、高温炉などを使用する接着が不要になり、形状が
複雑にならないことから、ガス溜まりやヒケ、クラック
の発生が抑制され、アンバランス量も低減できるので、
低コスト化、低振動化、高性能化、小型化、高品質化し
たＤＣモータが得られる。

【００４７】また、センサ用磁極部を構成する樹脂磁石
の磁性粉体微粒子の磁化容易軸を軸方向に異方化した磁
石回転子の構成により、センサ用磁極部の軸方向長さを
短くできるので、磁石ボリュームを削減できるととも
に、センサ用磁極部の着磁電圧を下げることができるの
で、主磁極部に逆磁界を生じることがなくなるため、鎖
交磁束は正弦波を乱すことなく、磁束量も増加し、低コ
スト化、低振動化、高性能化、高品質化、小型化したＤ
Ｃモータが得られる。

【００４８】また、突部は主磁極部の磁極位置に対応し
て設けられ、センサ用磁極部は主磁極部と同極数の着磁
が成形時にされるとともに、貫通穴を磁極位置に対応さ
せて設けた磁石回転子の構成により、センサ用磁極部を
電動機組み立て工程で着磁する工程が不要となるので、
着磁ヨークや着磁電源が不要になり、投資金額が抑制で
きるとともに、生産タクトが短くなり、生産能力が増大
するため、より低コストのＤＣモータが得られる。

【００４９】また、センサ用磁極部を構成する樹脂磁石
は主磁極部を構成する樹脂磁石と同一材料とした磁石回
転子の構成としたものであり、主磁極部の成形時に生じ
たスプールランナーを粉砕して、廃材１００％にてセン
サ用磁極部を成形できるので、主磁極部には必要以上の
リターン材を混入しなくてもよいため、磁束量の低下
や、機械的強度の劣化を防ぐことができるとともに、産
業廃棄物の発生を抑制できる環境共生型で、より一層低
コスト化、高品質化したＤＣモータが得られる。

【００５０】また、センサ用磁極部を構成する樹脂磁石
に設けられた複数の貫通穴は段付き貫通穴またはすり鉢
状貫通穴とし、この段付き貫通穴またはすり鉢状貫通穴
の小径側を主磁極部側に位置させて突部に嵌合し、前記
突部の先端部を前記段付き貫通穴または前記すり鉢状貫
通穴の大径部空間内に潰して前記センサ用磁極部を固定
した磁石回転子の構成により、主磁極部に対するセンサ
用磁極部の正確な位置合わせが一層容易になるととも
に、磁石回転子の軸方向長さが短くなるので、熱硬化性
樹脂の減量などによる一層の軽量化、小型化、低コスト
化したＤＣモータが得られる。

【００５１】また、保持部の突部のうち少なくとも先端
部を薄肉とすることによって、保持部の材料ボリューム
が削減し、先端部を潰すのが容易になることにより、セ
ンサ用磁極部の保持部への固定に要する時間が短くなる
ので、加工時間が短縮され、生産タクトが短くなり、生
産能力が増大し、コスト低減ができるため、より一層低
コスト化したＤＣモータが得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１におけるＤＣモータの構造を
示す縦断面図

【図２】同ＤＣモータの磁石回転子におけるセンサ用磁
極部を取り付ける前の斜視図

【図３】同ＤＣモータのセンサ用磁極部の斜視図

【図４】（ａ）同ＤＣモータの磁石回転子におけるセン
サ用磁極部を取り付ける前の他の斜視図（ｂ）同ＤＣモータの磁石回転子におけるセンサ用磁極
部を取り付ける前の他の斜視図

【図５】（ａ）同ＤＣモータにおける他のセンサ用磁極
部の斜視図（ｂ）同ＤＣモータにおける他のセンサ用磁極部の断面
図

【図６】同ＤＣモータにおける他のセンサ用磁極部の断
面図

【図７】同ＤＣモータにおける他の構造を示す縦断面図

【図８】従来のＤＣモータの構造を示す縦断面図

【図９】同ＤＣモータの固定子、磁石回転子およびプリ
ント基板を示す分解斜視図

【符号の説明】

１固定子２インシュレータ３電機子巻線４固定子鉄心５保持部６主磁極部７センサ用磁極部８磁石回転子９シャフト１０プリント基板１１ホールＩＣ１２駆動ＩＣ１２ａ接続脚１２ｂ半田部１３電子部品１３ａ２ｍｍ以上の高さを有する電子部品１４軸受け１５空間部１６熱硬化性樹脂１７ブラケット１８突部１８ａ先端部１８ｂ薄肉先端部１９貫通穴２０センサ用磁極部２１ａ段付き貫通穴２１ｂ大径部空間２１ｃすり鉢状貫通穴

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０２Ｋ 1/28 Ｈ０２Ｋ 1/28 Ｄ 21/14 21/14 Ｍ 29/08 29/08 Ｆターム(参考） 5H002 AA04 AA08 AB08 AC02 AC06 AC07 AC08 5H019 AA06 BB01 BB05 BB10 BB15 BB18 BB22 BB29 CC03 CC07 DD07 EE09 EE14 FF03 5H621 GA01 HH02 HH03 JK02 JK03 JK14 JK18 5H622 AA03 CA01 CA03 CA05 CB01 CB04 CB06 DD02 DD04 PP01 PP07 PP10 PP11 PP12 PP13 PP20 QA04 QA10 QB05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】固定子鉄心に電機子巻線を巻装した固定
子と、極異方性磁石を用いた磁石回転子と、ホールＩＣ
などの電子部品を実装したプリント基板を内蔵したＤＣ
モータであって、前記磁石回転子は樹脂磁石よりなる環
状の主磁極部と、この主磁極部の外径よりも小さい外径
で略環状の樹脂磁石よりなるセンサ用磁極部から構成さ
れ、このセンサ用磁極部を構成する樹脂磁石は複数の貫
通穴を有し、主磁極部は保持部を介してシャフトに固定
され、前記保持部はセンサ用磁極部を固定する突部を備
え、この突部に前記センサ用磁極部の貫通穴を嵌合し、
前記突部の先端部を潰して前記センサ用磁極部を固定し
たことを特徴とするＤＣモータ。
【請求項２】センサ用磁極部を構成する樹脂磁石の磁
性粉体微粒子の磁化容易軸は軸方向に異方化されたこと
を特徴とする請求項１記載のＤＣモータ。
【請求項３】突部は主磁極部の磁極位置に対応して設
けられ、センサ用磁極部は主磁極部と同極数の着磁が成
形時にされるとともに、貫通穴を磁極位置に対応させて
設けたことを特徴とする請求項１または２記載のＤＣモ
ータ。
【請求項４】センサ用磁極部を構成する樹脂磁石は主
磁極部を構成する樹脂磁石と同一材料としたことを特徴
とする請求項１から３のいずれかに記載のＤＣモータ。
【請求項５】センサ用磁極部を構成する樹脂磁石に設
けられた複数の貫通穴は段付き貫通穴またはすり鉢状貫
通穴とし、この段付き貫通穴またはすり鉢状貫通穴の小
径側を主磁極部側に位置させて突部に嵌合し、前記突部
の先端部を前記段付き貫通穴または前記すり鉢状貫通穴
の大径部空間内に潰して前記センサ用磁極部を固定した
ことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のＤ
Ｃモータ。
【請求項６】保持部の突部のうち少なくとも先端部は
薄肉であることを特徴とする請求項１から５のいずれか
に記載のＤＣモータ。