JPH02184253A - 電動機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、例えば空気調和機ρ室内機に内装されるク
ロスフローフ７ン等のファン装置を駆動するために用い
られる電動機に関するものである。

（従来の技術） 近年、空気調和機の室内機に内装されるクロスフローフ
ァン等のファン装置においては、上記クロスフローファ
ンのファンロータに直流フラシレスモークの回転子を直
結する構成とすることによって、装置の小形化を図る試
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６１−１７８０
９５号公報に記載されており、第１１図にその装置を模
式的に示している。同図において、８０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８０の
一方の側板８１に、リング状永久磁石８２を有する回転
子８３が固着されている。

一方、上記側板８１に対向する支持フレーム８４には円
筒状の固定支軸８５が立設され、この固定支軸８５の先
端側外周に固定子８６が固着されて、この固定子８６の
外周を上記永久磁石８２が囲う構成となされている。上
記ファンロータ８０にはその両端軸心位置に回転支軸８
７、８８がそれぞれ立設され、これらの回転支軸８７、
８８を軸受８９、９０を介して回転自在に支持している
。上記固定子８６のコイル９１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８３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。

（発明が解決しようとする課題） ところで上記構成の装置において、リング状永久磁石８
２は、その内周面の周方向にＮ極とＳ極とが交互に現れ
るように着磁されている。しかしながら、このように同
一面内で交互に異なる極を形成する構成では、形状を小
形にする場合に強力な保磁力が得られず、また磁束密度
分布も悪いために、スムーズな回転も得にくいという問
題がある。そこで上記のような永久磁石を個々の極毎に
分割して固定子の外周に周状に配設する構成とすること
が考えられる。この場合、各永久磁石の内周面は、固定
子と同心の円周に添う円弧面とし、各永久磁石の内周面
と固定子の外周面との間に全周に渡って均一な空隙状態
となるように通常構成されるが、このような構成におい
ては、回転むらを生じ易いという問題がある。それは、
例えば固定子における放射状に延びる突極の一つが、隣
合う永久磁石の各端部間における周方向位置に位置する
場合に、上記突極の最外周部は永久磁石の各端部内周面
に近接して位置することから、上記各端部間には上記突
極の最外周部を介する漏洩磁束が生ずることとなり、こ
の結果、上記位置に回転子を固定しようとする力が生じ
、このような力によって、より大きなコギングを生じた
回転状態となるためである。

また上記のような分割形の永久磁石を用いる場合には、
回転子のケーシングに接着等により各永久磁石を組付け
ていく必要があり、この際に精度の良い組付は状態が得
にくく、或いは組付は精度を高めるための作業が煩雑に
なるという問題もある。

この発明は上記に鑑みなされたものであって、その目的
は、分割形の永久磁石を用いる電動機に・おいて、回転
むらを低減し得ると共に、組立作業性を向上し得る電動
機を提供することにある。

（課題を解決するための手段） そこでこの発明の第１請求項記載の電動機は、放射状に
延びる複数の突極Ｐ１〜Ｐ６を有する固定子８と、この
固定子８を径方向外方より囲う位置で周状に配設される
複数の永久磁石１６を有する回転子３とを設け、また各
永久磁石１６を、周方向に隣合う内周面側が互いに異な
る極となるべく構成した電動機であって、上記各突極Ｐ
１〜Ｐ６の最外周面がそれぞれ位置する仮想円筒面Ｆと
上記各永久磁石１６における周方向両端部側の内周面と
の間の離間距離を、上記仮想円筒面Ｆと各永久磁石ｌ６
における周方向中心部側の内周面との間の離間距離より
も大きくしている。

また第２請求項記載の電動機は、上記第１請求項記載の
電動機において、上記各永久磁石１６を回転子３のケー
シング４における円筒状内周面に添わせて配設すべく各
永久磁石１６の外周面を上記円筒状内周面とほぼ同一半
径の円弧面で形成する一方、上記各永久磁石１６の内周
面を、上記半径よりも大きな半径の一円弧面で形成して
いる。

また第３請求項記載の電動機は、上記第２請求項記載の
電動機において、上記ケーシング４の円筒状内周面に添
わせて配設された各永久磁石１６の周方向端部側におけ
る内周面に当接して永久磁石１６の移動を阻止する非磁
性体材料より成る固定部材２６を、上記ケーシング４内
における上記仮想円筒面Ｆより外側の位置に設けている
。

また第４請求項記載の電動機は、上記各永久磁石１６゛
　を回転子３のケーシング４における円筒状内周面に添
わせて配設すべく各永久磁石１６゛　の外周面を上記円
筒状内周面とほぼ同一半径の円弧面で形成すると共に、
上記各永久磁石１６″の内周面を、上記半径よりも小さ
な半径で、且つ同心の円弧面に形成する一方、上記突極
ＰＩ−Ｐ６の周方向に延びた外周面３０の形状を、突極
Ｐ１〜Ｐ６の周方向両端部での上記各永久磁石１６゛　
との離間距離が、周方向中央部より大きくなるように形
成している。

（作用） 上記第１請求項記載の電動機においては、突極Ｐｉ−Ｐ
６の一つ、例えば突極Ｐ１が、隣合う永久磁石１６．１
６間の周方向位置に位置する場合に、上記突極Ｐ１の最
外周部は各永久磁石１６．１６の端部内周面からは径方
向に離れた位置に位置することとなり、このため上記突
極Ｐ１を介する各端部間の漏洩磁束密度は低減され、こ
の結果、上記突極ＰＩに対する固定停止力が低下するの
で、コギングが小さくなり、回転むらが低減される。

また上記第２請求項記載の電動機においては、各永久磁
石１６の内周面を外周面よりも半径の大きな例えば断面
三日月状となる形状に構成し、これらを回転子３のケー
シング４における円筒状内周面に添わせて組付けていく
ことによって、各永久磁石１６における周方向中心部側
の内周面は、固定子８の各突極Ｐ１〜Ｐ６の最外周面が
それぞれ位置する仮想円筒面Ｆから所定の離間距離の位
置に位置すると共に、各永久磁石１６における周方向両
端部側の内周面の上記仮想円筒面Ｆからの離間距離は、
上記周方向中心部側よりも大きな組付は状態となる。こ
のように、各永久磁石１６に対して精密な位置決め作業
は必要でな（、ケーシング４における円筒状内周面に添
わせるという筒車な作業で組付けをなし得るので、作業
を容易に行うことができる。

また上記第３請求項記載の電動機においては、上記仮想
円筒面Ｆより外側の位置に生じる空間に非磁性体材料よ
り成る固定部材２６を設け、これにより各永久磁石１６
の固定を行い得るので、接着等の煩雑な組付は作業は不
要となり、したがって組立作業性が向上する。

また上記第４請求項記載の電動機においては、固定子８
の突極Ｐ１〜Ｐ６の外周面３０を、突極Ｐ１〜Ｐ６の周
方向両端部での上記各永久磁石１６”　との離間距離が
、周方向中央部より大きくなるように構成し、これに対
して円弧状内周面を有する永久磁石１６゛　を、回転子
３のケーシング４の内面に添わせて組付けていくことに
よって、固定子８の各突極Ｐ１〜Ｐ６の外周面３０にお
ける周方向中央部は、各永久磁石１６°の内周面との離
間距離が、上記周方向中心部側よりも大きな組付は状態
となる。このように、加工し易い固定子８の突極ＰＩ−
Ｐ６の外周面３０を上記特有の形状にすればよいので、
生産性が向上する。

（実施例） 次にこの発明の電動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。

第４図には、この発明の一実施例における直流ブラシレ
スモーフ形式の電動機の組立断面図を示しており、この
電動機は、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ロータ１の一方の側板２に組付
けられている。同図において、３は上記電動機における
回転子であって、この回転子３の略カップ状のケーシン
グ４における上記ファンロータ１例の垂直面５には、そ
の中央部位置に上記ファンロータ１側に延びる円筒状の
連結部６が形成されている。そして上記フアンロータ１
の側＃Ｉｉ２には、その中央部に合成ゴム等より成る連
結部材７が取着され、この連結部材７における軸心貫通
孔に、上記円筒状連結部６を圧入することによって、上
記回、転子３のファンロータ１への組付けがなされてい
る。上記連結部材７は、ファンロータ１における回転振
れによる振動の伝播を減衰するための防振機能を有する
ものである。

一方、同図において８は固定子、また９は室内機内のフ
ァンハウジングに固定されるエンドブラケットであって
、このエンドブラケット９における面板部１０の中央に
立設されている固定軸１１の中途部に、上記固定子８は
固着されている。そして上記円筒状連結部６内に圧入さ
れている第１軸受１２と、上記ケーシング４の垂直面５
における中央部位置から反ファンロータ１側に延びる短
寸の円筒状軸受取付部１３内に圧入されている第２軸受
Ｉ４とに、上記固定軸ＩＩの先端側を挿通させることに
よって、上記固定軸１１で回転子３とファンロータ１と
を回転自在に支持すると共に、上記ケーシング４の円筒
部Ｉ５の内周面に配設されている後述する永久磁石１６
を、上記固定子８の外周面に対面させる構成となされて
いる。

なお上記エンドブラケット９は、面板部１０とその周囲
の囲壁２１とを板金加工で形成したもので、この囲壁２
１によって囲われる空間に、直流ブラシレスモーフの制
御回路を有する回路基板２２を配設している。この回路
基板２２には磁場検出素子としてのホール素子Ｈ１パワ
ートランジスタＱの他、コンデンサ、抵抗、制御ＩＣ等
の電子部品がマウントされており、これらの電子部品の
うちパワートランジスタＱやコンデンサ等の背高のもの
は横倒しにしてマウントすることによって、狭小な空間
内に収納し、また上記の電子部品のうち発熱量の大きな
パワートランジスタＱは回路基板２２の外周縁側にマウ
ントすると共に、エンドブラケット９の面板部ｌＯに密
着するようにばねクリップ２３を用いて取付けている。

すなわちエンドブラケット９をパワートランジスタＱの
放熱板としても機能するように構成している。また上記
固定軸１１の先端には、この固定軸１１の図において右
方への抜脱を防止するために上記第１軸受１２の内輪の
左端面に当接する軸受固定バネ２４を取着している。

第１図には、第４図のｌ−Ｉ線における断面図を示して
いる。図のように、固定子８は、放射状に延びると共に
それぞれ励磁コイル２５・・２５の巻装された６個の突
極Ｐ１〜Ｐ６を有する形状に形成されており、またこの
固定子８を、異方性フェライトより成る同一形状の４個
の略円弧状永久磁石１６・・１６で径方向外方から周状
に囲う構成となされている。各永久磁石１６・・１６は
、それぞれ内外周面が互いに異なる極となるように、ま
た周方向に隣合う内周面が互いに異なる極となるように
着磁されている。そして各永久磁石１６・・１６の外周
面は、上記固定子８と同心状に位置するケーシング４の
円筒部１５の内周面とほぼ同一半径の円弧面、及び上記
半径の円周の４分の１よりもやや短い円弧長の円弧面で
形成する一方、各永久磁石１６・・１６の内周面を上記
半径よりも大きな半径、実施例の場合には、上記円筒部
１５の内周面の半径の約２倍の寸法を半径とする円弧面
で形成している。したがって図のように、各永久磁石１
６・・１６を上記円筒部１５の内周面に添わせて配設し
たときに、各永久磁石１６・・１６の内周面においてそ
の径方向中心部から両端部側へ至る程、固定子８の各突
極ｅ１〜Ｐ６の最外周面を連ねた仮想円筒面Ｆからの離
間距離が徐々に大きくなるようになっている。

さらに上記構成においては、ケーシング４の円筒部１５
内における上記仮想円筒面Ｆより外側の位置に、アルミ
ニウム等の非磁性体材料より成る４個の固定部材２６・
・２６を設け、これらの固定部材２６・・２６で各永久
磁石１６・・１６を固定する構成となされている。すな
わち、上記のようにケーシング４の円筒部１５の内周面
に添わせて配設された各永久磁石１６・・１６において
、各隣合う永久磁石１６．１６の周方向端部側の各内周
面に上記各固定部材２６・・２６がそれぞれ当接し、し
たがって上記円筒部１５の内周面との間で各永久磁石１
６・１６の端部を挟持して径方向及び周方向の各永久磁
石１６・１６の移動を阻止した固定組付けを与えるよう
になされているのである。なお第２図及び第３図にはそ
れぞれ上記固定部材２６の平面図及び正面図を示してい
るが、第３図に示されている下端突出部２７を、第１図
に示すようにケーシング４の垂直面５における嵌合穴に
嵌入させることによって、このケーシング４に対する位
置の固定がなされている。

次に上記構成の電動機の作動状態について説明する。

前記したホール素子Ｈは、固定子８における隣合う３つ
の突極Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３の各外周側にそれぞれ配置され
ており、これらのホール素子Ｈによって、上記回転子３
の回転位置に応じた永久磁石１６からの磁場強度の変化
を検出する。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ＩＣにより駆動信号が発生され、これ
により各磁極コイル２５・・２５への通電が周期的に制
御されて固定子８側に回転磁界が発生される。この回転
磁界によって回転子３が回転し、この回転子３の回転が
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。

このような回転駆動において、上記装置では特にコギン
グが低減され、したがって振動の少ない運転状態を維持
し得るものとなっている。これは、前記のような各永久
磁石１６・・１６の形状によって、各永久磁石１６・・
１６から固定子８に作用する磁束分布特性が従来とは異
なるものとなっているためであり、第５図（ａ）〜（ｆ
）に上記装置における磁束分布の模式図を、また第６図
（ａ）〜げ）には、各永久磁石１６′　　・・１６゛を
、その内周面が固定子８″と同心の円周面に添う円弧面
で構成した従来装置における磁束分布の模式図をそれぞ
れ示しており、次にこれらの差異について説明する。

まず第６図（ａ）〜（ｆ）を参照して従来装置における
回転子３°の回転に伴う磁束分布の変化について説明す
る。

固定子８°の６個の突極を図において右回りにＰ１〜Ｐ
６．４個の永久磁石を右回りにＮ１、Ｓｌ、　Ｎ２、Ｎ
２　（Ｎｌ、Ｎ２は内周面側がＮ極、Ｓｌ、Ｎ２は内周
面側がＳ極にそれぞれ着磁されている）とすると、第６
図（ａ）に示している突極Ｐ１と永久磁石Ｎ１との各中
心が一致している回転位置（以下、この位置を回転角０
度の位置とする）においては、突極Ｐ１及びＰ４に最大
磁束を生じ、突極Ｐ２、Ｐ３、Ｐ５、Ｐ６には最大磁束
よりもやや少ない磁束が生じている。永久磁石Ｎ１から
突極Ｐ１に入った磁束は突極Ｐ２を通って永久磁石Ｓ１
へと至るが、突極Ｐ２は永久磁石ＳＬの中心位置にない
ため磁束が少なく、このため突極Ｐ２を永久磁石Ｓ１の
中心位置へと吸引する力が働く。

すなわち回転子３゛には左回りのトルクが作用する。同
様に、突極Ｐ３に右回りのトルクが作用して、これらの
力はバランスしているが、少しでも左右いずれかに動く
とバランスが崩れ、動いた方向にさらに強い吸引力が働
くこととなる。同様に、突極Ｐ５と突極Ｐ６とにも同じ
作用が働くので、こちら側も不安定な状態にある。次い
で上記から回転子３“が右回りに１５度回転し、第６図
（ｂ）に示す位置にくると、突極Ｐ１から突極Ｐ６に、
また突極Ｐ４から突極Ｐ３に流れる磁束が生じる。この
とき突極Ｐ２及び突極Ｐ５はそれぞれ永久磁石ＮｌとＳ
ｌ、Ｎ２とＮ２の間に位置し、各突極Ｐ２、Ｐ５の最外
周部近傍を介して・隣合うＮ極からＳ極に向かう磁束を
生じ、この磁束は各突極Ｐ２、Ｐ５における励磁コイル
の巻装位置まで達しない漏洩磁束となっている。このよ
うな漏洩磁束は各突極Ｐ２、Ｐ５を回転に対して固定す
る力として作用する。一方、突極Ｐ１とＰ６、Ｐ３とＰ
４にはそれぞれ最大磁束密度に近い磁束が均等に生じて
いるので、回転力として作用するトルクは働かない状態
となっている。

第６図（Ｃ）は回転子３′の回転角が３０度の位置状態
を示しており、この時には、突極Ｐ３及びＰ６が永久磁
石Ｓ１及びＮ２の中心と一致する位置となって、上記回
転角が０度の位置とほぼ同様の磁束分布を生じ、したが
って上記と同様に、この位置から左右いずれかへと動い
た方向により強い回転力が生じるものとなっている。以
上のことから、回転子３″が０度の位置から３０度の位
置へと右回りに回転する際には、０度から１５度に至る
間は１５度の位置に向かって加速する回転力が作用する
と共に、１５度の位置において停止力が作用し、さらに
１５度から３０度に至る間は減速力が生じることとなる
。

第６図（ｄ）〜（ｆ）には以降の回転角度位置４５度、
６０度、７５度での各磁束分布゛を示しているが、これ
らの図に示すように、１５度ごとに上記０度と１５度と
の各磁束分布状態が繰返されることとなり、したがって
３０度毎に加速力、停止力、減速力が繰返される回転状
態となり、このため回転むら、すなわちコギングを生じ
るものとなっている。

一方、第５図（ａ）〜（ｆ）に示している上記実施例の
装置においては、回転子３の回転角度位置が０度、３０
度、６０度では、上記従来装置と略同様の磁束分布を生
じるものとなっているが、１５度、４５度、７５度の位
置においては、例えば１５度位置で、永久磁石Ｎ１と３
１との間に位置している突極Ｐ２の最外周面は、上記各
永久磁石Ｎ１、Ｓｌから離れているので、上記突極Ｐ２
を介する漏洩磁束が低下する。このため固定する力、す
なわち１５度の位置で停止力として作用する力が弱くな
り、この結果、コギングが小さくなって回転むらが低減
するものとなる。したがって、この電動機により駆動さ
れるファン装置での騒音や振動の発生を従来より低減す
ること′が可能である。

また上記装置においては各永久磁石１６における周方向
端部側が中心部よりも固定子８から離れる構成とするた
めに、各永久磁石１６を断面三日月状に形成し、そして
外周面をケーシング４の円筒部１５内周面と同径の円弧
面で構成している。

したがって各永久磁石１６を上記円筒部１５内周面に添
わせて組付けていくことによって、各永久磁石１６にお
ける周方向中心部側の内周面は、固定子８の各突極Ｐ１
〜Ｐ６の最外周面がそれぞれ位置する仮想円筒面Ｆから
所定の離間距離の位置に位置すると共に、各永久磁石１
６における周方向両端部側の内周面の上記仮想円筒面Ｆ
からの離間距離は、上記周方向中心部側よりも大きな組
付は状態となる。このように、各永久磁石１６に対して
精密な位置決め作業は必要でなく、ケーシング４におけ
る円筒状内周面に添わせるという簡単な位置決め作業の
みで組付けをなし得るので、作業を容易に行い得るもの
となっている。

また上記においては、仮想円筒面Ｆより外側の位置に生
じるケーシング４の内部空間に、非磁性体材料より成る
固定部材２６を設け、これにより各永久磁石１６の固定
を行うことができるので、接着等の煩雑な組付は作業は
不要となり、したがって組立作業性が向上したものとも
なっている。

さらに上記のように分割形の永久磁石構成とすることに
よって、例えば異方性フェライト等から成る強力な磁気
特性の異方性磁石を使用できるので、モータ特性が向上
し、小形化も可能である。

以上、この発明の具体的な実施例についての説明を行っ
たが、上記実施例はこの発明を限定するものではなくこ
の発明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、永久磁石１６を断面三日月状の形状
にした例を示したが、例えば内周面側を平面状とする等
のその他の構成とすることも可能である。また上記は直
流ブラシレスモーフ形式の電動機として構成したが、そ
の他の形式の電動機にもこの発明の適用が可能である。

次に第７図以下を参照してこの発明の別の実施例を説明
する。第７図には、第４図の場合と同様に、直流ブラシ
レスモータ形式の電動機の組立断面図を示しており、第
７図以下の図面において、第４図の実施例と同一符号で
示した部分は同−或いは相当部分を示している。

第７図中でファンロータ１の右端部には電動機が連結さ
れており、電動機の固定子８の固定軸１１には、第１軸
受３５と第２軸受３６とによってケーシング４の連結部
６及び軸受取付部１３が回転自在に軸支されている。フ
ァンロータ１側の第１軸受３５はその外輪３７が連結部
６にスキマ嵌めされており、−力筒２軸受３６の外輪３
８は軸受取付部１３に圧入されて固着している。両軸受
３５．３６の間には円筒状の間座３９が設けられている
。第１軸受３５と連結部６との間には例えば波形スプリ
ング４０等が縮設されており、波形スプリング４０のば
ね力で第１軸受３５の外輪３７を図中右方へ第２軸受３
６に向かつて付勢している。この外輪３７を押すばね力
は、第１軸受３５の内輪４１から間座３９を経て第２軸
受３６の内輪４２に伝わり、この内輪４２を右方へ付勢
することになる。したがづて、波形スプリング４０のば
ね力で両軸受３５．３６に予圧が同時に働くようになさ
れている。

上記固定軸１１の図中右端部には、詳しくは後述する例
えばアルミ鋳造型のエンドブラケット４３が固定軸１１
に対して垂直に固定されている。

固定軸１１に固定子８を固定した状態で、固定軸１１を
両軸受３５．３６に挿入して図示の組立状態に組み立て
ると、回転子３が固定軸１１に回転自在に軸支され、フ
ァンロータｌを回転駆動する構造になっている。

次に電動機を空気調和機の室内機に固定する構造につい
て説明する。略板状をなす上記エンドブラケット４３に
は、上記固定軸１１と同心で略円筒状の固定部４４が一
体に連続して、例えばアルミ鋳造で形成されている。こ
の固定部４４は重量の重い回転子３、固定子８等の電動
機の中心部を囲むように、上記連結部６の途中から駆動
回路基板２２の右方近傍にまで軸方向に延びている。し
たがって、当然に固定部４４は電動機の重心位置を含ん
で軸方向に延びている。また固定部４４と回転子３のケ
ーシング４との間には全周にわたって隙間４５を隔てて
回転子３が回転できるようにしである。

この固定部４４の外周面には全周にわたって連続した略
円筒状の防振ゴム４６を、例えば接着や焼付は等の手段
で固着しである。更に防振ゴム４６の外周面は、固定用
ケース４７に同様に固着している。固定用ケース４７は
図中の左端面が開口した有底円筒状をなしている。また
固定用ケース４７の上記電動機の重心位置近傍に相当す
る部分には環状溝部４８を形成してあり、この環状溝部
４８部分で、底フレーム４９が固定用ケース４７に固定
されている。そしてこの底フレーム４９が上記室内機の
本体（図示せず）に接続して電動機を支持している。

以上のような支持構造では電動機の軸芯が狂わず、ファ
ンロータ１の軸心と電動機の軸心とを一致させやすくな
る。また、略円筒状の防振ゴム４６に硬度の低い柔らか
いゴムを採用でき、防振効果が高くなる。したがって、
電動機に起因する振動、騒音が低減し、低振動、低騒音
の室内機になる。

固定子８の側面図である第８図で、固定子８は、第１図
の場合と同様に励磁コイル２５（第１図）が巻装される
６個の突極Ｐｉ−Ｐ６を有している。詳しくは後述する
ように、これら突極Ｐｉ−Ｐ６の外周面３０の形状にこ
の実施例の特徴がある。一方、この固定子８を、異方性
フェライトより成る同一形状の４個の略円弧状永久磁石
１６゛　　・・１６゛　で径方向外方から周状に囲う構
造、すなわち上記第１図及び第６図と同様の構成と成さ
れている。なお永久磁石１６′　・・１６゛　は、その
外周面及び内周面が同心の円弧面で形成された第６図の
場合と同様のものである。各永久磁石１６°　・・１６
”は、それぞれ内外周面が互いに異なる極となるように
、また周方向に隣合う内周面が互いに異なる極となるよ
うに着磁されている。上記各突極Ｐ１〜Ｐ６の外周面３
０は、その周方向中央部が最も上記永久磁石・１６°の
内周面に近く、且つ周方向両端側はど上記内周面から遠
くなるように形成されている。

この外周面３０の詳細形状は、第８図の突極Ｐ１で代表
して示すように、各突極Ｐ１〜Ｐ６の中心線３１に左右
対称に幅Ｗにわたって仮想基準線３２から最大厚さＬま
で突出している。この外周面３０の厚さ変化は、幅方向
の仮想基準線３３からχだけ幅方向に移動した点３４の
厚さＬχが、Ｌχ＝Ｌｘｓｉｎ（１８０／Ｗ）×χ・・
・（１）で表わされるサインカーブにしたがって変化す
るようになされている。したがって、上記回転子３の永
久磁石１６′　・・１６゛（第７図）と外周面３０との
離間距離であるエアギャップは、エアギャップが例えば
最小の状態から上記（１）式のサインカーブに沿って電
動機のトルクむら及び騒音を低減し得るように、滑らか
に増加する。

次にこの実施例による電動機の作動状態について説明す
る。この実施例でも上記第１図の場合と同様に各磁極コ
イル２５・・２５への通電が周期的に制御されて固定子
８側に回転磁界が発生する。

この回転磁界によって回転子３が回転し、この回転子３
の回転がファンロータ１に伝達されてファンロータ１が
回転する。

このような回転駆動において、第７図、第８図の実施例
では回転子３の突極Ｐ１〜Ｐ６の形状によってコギング
が低減し、したがって振動の少ない運転状態を維持し得
るような磁束分布特性が発生する。この磁束分布特性の
改善について、外周面３０が改良された固定子８を有す
る場合の磁束分布の模式図である第９図と、従来の固定
子８°を有する場合の磁束分布の模式図である第１０図
とを比較して説明する。なお、第９図、第１０図は両図
とも回転角１５度の位置を図示しているが、上記第５図
（ｂ）、第６図（ｂ）とは、永久磁石１６及び１６′の
極性が逆になっている。

まず従来の第１０図では、突極Ｐ６からＰｌと突極Ｐ３
からＰ４との２箇所に回転力を起こす磁束６０．６０が
発生しており、一方突極Ｐ２とＰ５の２箇所に比較的大
きな漏洩磁束６１．６１が発生し、更に突極Ｐ１、Ｐ６
の端間と突極Ｐ３、Ｐ４の端間との２箇所に・小さな漏
洩磁束６２．６２が発生している。この状態では２箇所
の磁束６０．６０による回転力は、４箇所の漏洩磁束６
１．６２による固定力骨だけ減少する。

次にこの実施例の場合の第９図では、突極Ｐ６からＰｉ
と突極Ｐ３からＰ４との２箇所に回転力を起こす磁束６
３．６３が発生し、突極Ｐ２とＰ５の２箇所に比較的小
さな漏洩磁束６４．６４が発生し、突極Ｐ１、Ｐ６の端
間と突極Ｐ３、Ｐ４の端間とには漏洩磁束が殆ど発生し
ていない。この第９図の状態では漏洩磁束６４．６４が
第１０図の漏洩磁束６１．６１より少なくなる減少分及
び漏洩磁束６２．６２がなくなる分だけ固定力が減少す
る。この結果、例えば回転角１５度の位置で停止力とし
て作用する力が弱くなる。この停止力は電動機の回転に
伴って回転角度が、１５度、４５度、７５度の位置で発
生するので、このように停止力が弱くなると、同時にコ
ギングが小さくなって回転むらが低減するものとなる。

したがって、この電動機により駆動されるファン装置で
の騒音や振動の発生を従来より低減することが可能であ
る。

上記各突極Ｐ１〜Ｐ６の外周面３０は単に、その周方向
中央部が厚く、且つ両端部で薄くなっているだけではな
く、上記（１）式のサインカーブによって形成されてい
るので、外周面３０と各永久磁石１６′とのエアギャッ
プは回転子３の回転に伴い滑らかに増減するので、トル
クむらが更に減少し、−層重動機の低騒音化が達成され
る。

またこの実施例では、比較的容易に任意の形状に形成し
易い各突極Ｐ１〜Ｐ６の外周面３０を、上記（１）式の
サインカーブに沿った形状に形成する一方、硬度が高く
て加工し難い永久磁石１６°　・・１６°には特殊な加
工を施す必要がなくなるので、生産性が向上する。

この実施例においては、上記外周面３０を上記（１）式
のサインカーブによって形成したが、必ずしもこの形状
に限らず、少なくとも幅方向中央部で厚く、且つ両端部
で薄くなっている他の形状にしてもよい。また、外周面
３０と上記第１図の三日月形の永久磁石１６とを組み合
わせることも可能′である。

（発明の効果） 上記のようにこの発明の第１請求項記載の電動機におい
ては、隣合う永久磁石間の周方向位置に位置する突極に
対して、これを固定しようとする永久磁石からの磁気力
が低下するので、コギングが小さくなり、回転むらが低
減される。

また第２請求項記載の電動機においては、各永久磁石に
対して、回転子のケーシングにおける円筒状内周面に添
わせるという簡単な位置決め作業のみで組付けをなし得
、精密な位置決め作業は必要でないので、作業を容易に
行うことができる。

また第３請求項記載の電動機においては、上記ケーシン
グ内に生じる空間に固定部材を設け、これにより各永久
磁石の固定を行うので、接着等の煩雑な組付は作業は不
要となり、したがって組立作業性が向上する。

更に第４請求項記載の電動機においては、固定子の突極
の外周面を特有の形状に形成することによって、固定子
の各突極の外周面と各永久磁石の内周面との離間距離を
、上記周方向中心部側よりも周方向両端部を大きくした
組付状態を得ることができる。このように、加工し易い
固定子の突極の外周面を上記特有の形状にすればよいの
で、生産性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例における電動機の要部断面
図、第２図は上記電動機における固定部材の平面図、第
３図は上記固定部材の正面図、第４図は上記電動機を空
気調和機の室内機に内装されるクロスフローファンのフ
ァンロータに組付けて構成したファン装置の要部組立断
面図、第５図（ａ）〜（ｆ）はそれぞれ上記電動機にお
ける回転子の回転位置と固定子に生じる磁束分布との関
係を示す模式図、第６図（ａ）〜（ｆ）はそれぞれ従来
の電動機における回転子の回転位置と固定子に生じる磁
束分布との関係を示す模式図、第７図はこの発明の別の
実施例を示す要部組立断面図、第８図は別の実施例の固
定子を示す側面図、第９図は別の実施例の場合における
磁束分布を示す模式図、第１０図は・従来の場合におけ
る磁束分布を示す模式図、第１１図は従来の空気調和機
の室内機に内装されたファン装置の組立断面図である。 ３・・・回転子、４・・・ケーシング、８・・・固定子
、１６．１６°　・・・永久磁石、２６・・・固定部材
、３０・・・外周面、Ｐ１〜Ｐ６・・・突極、Ｆ・・・
仮想円筒面。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、放射状に延びる複数の突極（Ｐ１〜Ｐ６）を有する
   固定子（８）と、この固定子（８）を径方向外方より囲
   う位置で周状に配設される複数の永久磁石（１６）を有
   する回転子（３）とを設け、また各永久磁石（１６）を
   、周方向に隣合う内周面側が互いに異なる極となるべく
   構成した電動機であって、上記各突極（Ｐ１〜Ｐ６）の
   最外周面がそれぞれ位置する仮想円筒面（Ｆ）と上記各
   永久磁石（１６）における周方向両端部側の内周面との
   間の離間距離を、上記仮想円筒面（Ｆ）と各永久磁石（
   １６）における周方向中心部側の内周面との間の離間距
   離よりも大きくしていることを特徴とする電動機。 ２、上記各永久磁石（１６）を回転子（３）のケーシン
   グ（４）における円筒状内周面に添わせて配設すべく各
   永久磁石（１６）の外周面を上記円筒状内周面とほぼ同
   一半径の円弧面で形成する一方、上記各永久磁石（１６
   ）の内周面を、上記半径よりも大きな半径の円弧面で形
   成していることを特徴とする第１請求項記載の電動機。 ３、上記ケーシング（４）の円筒状内周面に添わせて配
   設された各永久磁石（１６）の周方向端部側における内
   周面に当接して永久磁石（１６）の移動を阻止する非磁
   性体材料より成る固定部材（２６）を、上記ケーシング
   （４）内における上記仮想円筒面（Ｆ）より外側の位置
   に設けていることを特徴とする第２請求項記載の電動機
   。 ４、上記各永久磁石（１６’）を回転子（３）のケーシ
   ング（４）における円筒状内周面に添わせて配設すべく
   各永久磁石（１６’）の外周面を上記円筒状内周面とほ
   ぼ同一半径の円弧面で形成すると共に、上記各永久磁石
   （１６’）の内周面を、上記半径よりも小さな半径で、
   且つ同心の円弧面に形成する一方、上記突極（Ｐ１〜Ｐ
   ６）の周方向に延びた外周面（３０）を、突極（Ｐ１〜
   Ｐ６）の周方向両端部での上記各永久磁石（１６’）と
   の離間距離が、周方向中央部より大きくなるように形成
   していることを特徴とする第１請求項記載の電動機。