WO1996003793A1

WO1996003793A1 - Moteur a courant continu sans balais

Info

Publication number: WO1996003793A1
Application number: PCT/JP1995/001489
Authority: WO
Inventors: Akio Yamagiwa; Kazunobu Ooyama; Hiroaki Kojima
Original assignee: Daikin Industries, Ltd.
Priority date: 1994-07-25
Filing date: 1995-07-25
Publication date: 1996-02-08
Also published as: DE69505674T2; DE69505674D1; EP0773621B1; EP0773621A4; EP0773621A1; US5818139A; ES2126300T3; CN1062689C; CN1154182A

Description

明細害ブラシレス D Cモータ技術分野

この発明はブラシレス D Cモータに関し、さらに詳細にいえば、同定子と回転子とを有し、かつ、回転子の巾心寄り所定位置に、回転子の回転軸と平行になるように所定厚みの板状の永久磁石が収容されてあるとともに、永久磁石収容空間の、上記回転紬と直交する方向の端部から回転子の外周に向かって延びる磁束短絡防 .用空問が形成されてあるブラシレス D Cモー夕に関する。景技術

従来から、 2次銅損がないことに起因して高効率化が可能であるという利点に着目してブラシレス D Cモー夕を種々の分野に適用することの研究開発が進められている。ここで、ブラシレス D Cモータは、回転子のに永久磁石を装着してなる構成のもの（以下、表面 D Cモータと称する）と、冋耘子の内部に永久磁石を埋め込んで保持してなる構成のもの（以下、埋込 DCモータと称する）とに大別される。

そして、埋込 D Cモータは、例えば、特開平 5— 236686号公報、

I n t e r i o r P e r m a n e n t— Ma g n e t S y n c h r o n o u s o t o r s i o r A d j u s t a b l e— S p e e d D r i v e s " , I E E E TRAN SA C T I ON S ON

I NDU S TRY AP P L I CAT I ON S, VOL. I A - 22, NO. 4, J U L Y/A U GU S T 1 986に示すように、回転子を同定子の内部に A転可能に収容してあり、回転子の问転 ί由寄り所定位置に、回転了-の回転幸由と平行になるように所定厚みの扳状の永久磁石が収容されてあるとともに、永久磁石収容空間の、上記 IEJ転铀と E交する方向の端部から 0転子の外周に向かって延びる磁束短絡防止 ffl空問が形成されてある。この埕込 D Cモータは、表面 D Cモータと比校して広範囲な運幸が可能であり、 βトルクを発生することができ、 ί¾トルクにより効率な連転が可能であるという利点を有している。

また、埋込 D Cモータでは、永久磁石を回転了の回転 $由寄り所定位 S に埋め込み保^する関係上、永久磁石の休積が表面 D Cモータと比較して減少するので、エネルギー ¾が人きい^土頹永久磁石を採用することになる。

上埋込 D Cモータは、回耘了の回転 $由と平行な方向に延びる永久磁石収容空^の全範 ¾1に板状の永久磁石が収容されているのであるから、モータの起動時、インパ'—タの故障時、弱め磁束運転時のように、回子に埋め込み保^された永久磁石に逆磁（固定子巻線により発生される磁界）がかかる場台に、永久磁石の端部（磁束短絡防止用空問に臨む端部）に逆磁が： ¾屮することになるので、永久磁石の動作点が ω曲点を越えてしまい、永久磁石の減磁が発生してしまう（例えば、図 1 2 に示す希丄 ¾Π永久磁石の特性曲線屮の点 A , Βおよび矢印参照）。 W休的には、永久磁石に逆磁界がかかった状態における磁力線は図 1 3にすとおりであり、永久磁石を 2 X 1 6の小^域に仮想的に区分して各区分の磁束密度を測したところ、図 1 4に示すとおりであり、両端部における磁朿密度が他の部分と比較して著しく小さくなっている。但し、 ' 際には、両端部は屈曲点を越えているので、磁束密度は 0になっている。また、 ^1 1 4屮の数字は、各区分の屮心での磁束密度を示している。そして、永久磁石の'减磁が発生すると、初期の性能を維持することができなくなり、 ^勅性が低下してしまう。このような不都台を防止するために、従来の埋込 D Cモータにおいて. 永久磁石の端部に逆磁^が集中せず、永久磁石の滅磁が発生しない程度に厚みが大きい永久磁石を採用することが考えられるが、単価が高い希土^永久磁石の必要虽が多くなるので、 iPl転子がコストアップし、ひいては埋込 D Cモータがコストアップしてしまう。

また、希丄類永久磁石の勐作点が屈曲点を越えないように固定子巻線への通電電流を制限すること、温度を低くすることも考えられる力《、このような制限を加えると、運転範囲が抉くなつてしまい、十分に大きなトルクを発生させることができなくなってしまい、十分に高効率な運転を行なわせることができなくなってしまい、この結 ¾、埋込 D Cモ一夕の利点を十分には発揮させることができなくなってしまう。

この発明は上記の f¾¾点に鑑みてなされたものであり、永久磁石の厚みを增加させることなく、永久磁石の端部における逆磁界の集中、減磁を未然に防止し、モータの性能を十分に発揮させることができるブラシレス D Cモー夕を提供することを目的としている。発明の閗示

詰求の範囲第 1 ¾のブラシレス D Cモータは、永久磁石の方向端部に対応する永久磁石収容空問の回転了外周側境界 Eの部位から永久磁石収容空間、磁束 ¾絡防止用空^の転铀側境界面までの距離の ¾小値が、永久磁石の幅方向端部における永久磁石収空間の上記厚み方向の距離よりも大きくなるように上記永久磁石収容空間または磁朿短絡防止用空問が形成されてある。

求¾ 1のブラシレス D Cモータであれば、固定子と回転子とを有し、かつ、回了の中心寄り所^位 gに、回転了の回 $ 蚰と平行に永久磁石収容空間が形成されており、この永久磁石収容空間に所定み、の板状の永久磁石が収容されてあるとともに、上記永久磁石の幅方向に対する永久磁石収容空 ΓΗの端部から回転了の外周に向かって延びる磁束短絡防止用空^が形成されてあるブラシレス D Cモータにおいて、永久磁石の幅方向端部に対応する永久磁石収容空問の回転了外周側埴界 20の部位から上 ^[*] '空^の IsJ転 fib側境面までの距離の鍰小値が、永久磁石の幅方向端部における永久磁石収容空問の上記厚み方向の距離よりも人きくなるように上記永久磁石収容空 ^または磁束短絡防止用空問が形成されてあるので、永久磁石に逆磁界がかかる場台であっても、永久磁石の端部に逆磁が集屮することはなく、永久磁石の全範囲に逆磁界が均等にかかることになる。したがって、永久磁石の厚みを增加させることなく逆磁の集屮に起因する減磁を未然に防止することができ、埋込 D Cモークとしての性能を十分に発揮させることができるとともに、永久磁石の大形化に起 ¾1するコス卜アツプをも未然に防止することができる。；；求の $5囲第 2項のブラシレス D Cモータは、永久磁石の幅方向端部に対応する永久磁石収容空間の転子外 l側境 ώの部位から永久磁石収容空問、磁束短絡防止 ffl空問の回転铀側境界面までの距離の最小値が、永久磁石の方向端部における永久磁石収容空間の上記厚み方向の距離よりも人きくなるように永久磁石の蝠、および収容位 Sが^定されている。

求項 2のブラシレス D Cモータであれば、固定了と回転了とを有し、かつ、転子の屮心寄り所定位置に、 lEjfe子の回転铀と Ψ.行に永久磁石収容空問が形成されており、この永久磁石収容空問に所定厚み、幅の板状の永久磁石が収容されてあるとともに、上記永久磁石の方向に対する永久磁石収容空問の端部から回転子の外周に向かって延びる磁束短絡防止坩空 t¾が形成されてあるブラシレス D Cモータにおいて、永久磁石の幅方向端部に対応する永久磁石収容空間の回^了外周側境界面の部位から上^両空の冋転軸側境界面までの距離の最小値が、永久磁石のお方向端部における永久磁石収容空間の上記厚み方向の距離よりも大きくなるように永久磁石の、および収容位 sが ¾定されているので、永久磁 'に逆磁界がかかる場^であっても、永久磁石の端部に逆磁界が巢中することはなく、永久磁石の全範囲に逆磁界が均等にかかることになる _£ したがって、永久磁石の厚みを iき加させることなく逆磁界の集中に起因する^磁を未然に防止.することができ、埋込 D Cモータとしての性能を十分に允させることができるとともに、永久磁石の大形化に起因するコストアツプをも未然に防止することができる。

詰求の範囲筇: 3项のブラシレス D Cモータは、永久磁石収容空間および磁束短絡防止 ffl空の回転軸側境界 Π どおしのなす角を 0 2、永久磁石収容空間の上記厚み方向の距離を I m、永久磁石収容空間および磁束短絡防 Ihffl空問の问転子外周側境界 2Πどおしの接統部と、永久磁石収容空間および磁朿短絡防止空の回転 f由側境界 ώどおしの接続部との距離を 1 w、永久磁石収容空問の问転子外周側境界面と磁束短絡防止用空間の対応する境界 [fijとの接続部から永久磁石の幅方向端部までの距離を 1 r、永久磁石収容空問の冋転 $由则境界而と磁束短絡防止 ffl空問の対応する境界 ώとの接続部から永久磁石の対応する端部までの距離を 1 r ' とした場に、 1 wく 1 s i II ( 0 2/2) かつ 1 r ≤ 1 r 'であることに応答して 1 r≥ l m (l + c o s 0 2) / s i η Θ 2 ~ C 1 w - 1 m ² ) ^{1 /} -に ¾定し、 l wく l mZ s i n かつ 1 r > 1 r 'であることに応答して 1 r≥ l m (l + c o s 0 2) / s i π 0 2 + ( 1 w " - 1 ni ² ) ^{1 / 2}に ¾定したものである。

詰求项 3のブラシレス D Cモータであれば、永久磁石収容空および磁束短絡防止用空問の问転铀側境界 20どおしのなす角を ^ 2、永久磁石収容空間の上'd厚み方向の距離を 1 m、永久磁石収容空間および磁朿短絡 PA止用空の転子外側境面どおしの接続部と、永久磁石収容空問および磁束短珞防止用空問の回幸ム牵由側 ½界面どおしの接梡部との距離を 1 w、永久磁石収容空^の W転子外^側境面と磁束短絡； L.用空^ の ¾応する境界 Eとの接統部から永久磁石の幅方向端部までの距離を 1 r、永久磁石収容空^の问転軸側境界面と磁朿短絡防止用空間の対応する境界 Eとの接統部から永久磁石の対応する端部までの距離を 1 r ' とした場 Aに、 1 wく 1 m s i n {θ 2/2) かつ 1 r≤ 1 r 'であることに応答して 1 r ^ l m ( 1 + c o s 6» 2) / s i η θ 2 - ( 1 w ² 一 1 m ） ^{1 κ 2}に設定し、 l wく l m/ s i n (S 2Z2) かつ l r □ > 】 r *であることに応答して 1 r≥ l m ( 1 + c o s ^ 2) / s i n

Θ 2 + ( 1 w ² - 1 m ² ) ^{1 / 2}に設定しているので、 ^求 ¾2と同様の作用を達成することができる。

詰求の範囲第 4项のブラシレス D Cモータは、上記永久磁石の fe方向に対する移動を阻止する突部が永久磁石収容空問の境界 Eに形成された ^Γ> ものである。

¾求項 4のブラシレス D Cモータであれば、上永久磁石の幅方向に対する移動を阻 II.する突部が永久磁石収容空^の境面に形成されてあるので、逆磁界が. ¾中する可能性がある位置に永久磁石が移動してしまうといぅ不都 Aの発生を未然に防止することができ、ひいては^求項 1 から¾求項 3の何れかと同様の作用を達成することができる。

^求の範囲第 5 ¾のブラシレス D Cモータは、磁朿短絡防止用空間が永久磁石収容空問の端部から ^線的に回子の外周に向かって形成されてあるとともに、永久磁石のが永久磁石収容空の fciよりも小さく設；されてある。

求の範囲第 5 ¾のブラシレス D Cモータであれば、定子と回転子とを有し、かつ、回転了の中心寄り所位 ϋに、回転了の回転蚰と平行に永久磁石収間が形成されており、この永久磁石収容空間に所定厚み、 toの板状の永久磁石が収容されてあるとともに、上;;己永久磁石の方向に対する永久磁石収容空間の端部から回子の外周に向かって延びる磁朿短辂防 il.用空が形成されてあるブラシレス D Cモータにおいて、磁束短絡防止用空間が永久磁石収空間の端部から ώ線的に回子の外周に向かって形成されてあるとともに、永久磁石のが永久磁石収容空間の幅よりも小さく設定されてあるので、永久磁石に逆磁界がかかる埸 Aであっても、永久磁石の端部に逆磁界が柒中することはなく、永久磁石の全範囲に逆磁界が均等にかかることになる。したがって、永久磁石の^みを增加させることなく逆磁界の桀中に起 Wする^磁を未然に防 ih することができ、埋込 D Cモータとしての性能を十分に允揮させることができるとともに、永久磁石の大形化に起因するコストアツプをも未然に防止することができる。

^求の δ囲第 6項のブラシレス D Cモー夕は、磁束短絡防 ikffl空間の厚みが、永久磁石の幅方向端部における永久磁石収容空間の、永久磁石の^み '向における距離以下に ¾定されたものである。

求の範囲^ b项のブラシレス D Cモー夕であれば、磁束短絡防止 W 空 ¾の^みが、永久磁石の向端部における永久磁石収容空 ίϋ]の、永久磁石の厚み方向における距離以下に設定されているので、 ^求の範囲第 5項の作用に加えて、磁束短絡防止用空 fUlを小さくすることに伴なつて永久磁石を回牵ム了の回蚰寄りに位置させることができ、永久磁石 ¾ 面の鉄部が増加し、より磁朿が流れ易くなるので、リラクタンストルクをより有効に利用することができる。

^求の $5閥第 7項のブラシレス D Cモータは、永久磁石の向端部に対応する永久磁石収容空間の回子外周側境界面の部位から上記両空の问転铀側境界面までの距離の ¾小値が、永久磁石の向端部における永久磁石収容空 ΓΗ¹]の上己厚み向の距離よりも人きくなるように上 ^永久磁心'収容空または磁朿 ¾絡防止 ffl空間が形成されてあるとともに、永久磁石収容空の厚み方向の距離を 1 m、磁束短絡防止 ffl空問の、回車ム子の l方向の距離を 1 m ' とした場合に、 1 m≥ 1 m ' に設定したものである。

諳求の範囲筇7 ¾のブラシレス D Cモータであれば、永久磁石の幅方向端部に対応する永久磁石収容空問の冋転子外周側境界面の部位から上ヒ両空間の Inlfe蚰側 ¾界^までの距離の鋟小値が、永久磁石の幅方向端部における永久磁石収容空問の上^厚み方向の距離よりも大きくなるように上^永久磁 '収空間または磁朿短絡防止 ffl空間が形成されてあるとともに、永久磁石収容空間の厚み方向の距離を 1 m、磁束短絡防止 ffl 空間の、転子の l方向の距離を 1 bとした場合に、 l m≥ l bに設定しているので、永久磁石に逆磁界がかかる合であっても、永久磁石の端部に逆磁界が粜屮することはなく、永久磁石の全範囲に逆磁界が均等にかかることになる。したがって、永久磁石の厚みを増加させることなく逆磁界の集中に起因する減磁を未然に防止することができ、埋込 D C モークとしての性能を十分に発揮させることができるとともに、永久磁石の大形化に起因するコストアップをも未然に防止することができる。また、永久磁石部と磁束短絡防止空との磁気抵抗を比較すると、磁束短絡防止空間の方が磁気抵抗が小さくなるので、逆磁界中减磁作用中）において同定子からの磁束が磁束短絡防止空 Hi]を通り易くなり、永久磁石に対する減磁作用を低減することができる。さらに、磁朿短絡防止用空問を小さくすることに伴なつて永久磁石を回転子の回転幸由寄りに位 S させることができ、永久磁石表 ώの鉄部が增加し、より磁束が流れくなるので、リラクタンストルクをより効に利 fflすることができる。 ^ΐώの簡単な説明

図 1 はこの発明のブラシレス D Cモータの一突施例を概略的に示す縱断 ώ^)である。

図 2は同上要部拡人図である。

Μ はこの允明のブラシレス D Cモータの他の実施例の部を拡大して示す概略図である。

図 4は図 3の実施例を適用した場^における回転子中の磁朿線図を示す図である。

^1 5は従来の回子中の磁朿線図である。

図 6はこの発明のブラシレス D Cモータのさらに他の突施例の要部を拡大して示す概略！^である。

図 7はこの発明のブラシレス D Cモータのさらに他の実施例の要部を拡大して示す概略囟である。

図 8はこの発明のブラシレス D Cモータのさらに他の実施例の要部を拡大して示す概略図である。

図 9は図 8の I X— I X線断而図である。

囟 1 ϋは突部近傍を拡大して示す図である。

図 1 ] ( Α ) 〜 ( D ) はこの発明のブラシレス D Cモー夕のさらに他の実施例の邡を拡大して示す概略^)である。

図 1 2は希土類永久磁石の特性曲線を示す図である。

図 1 '3は永久磁石に逆磁界がかかった状態における磁力線を示す図である ο

4は永久磁石を 2 X 1 bの小 ^域に仮想的に区分して各区分の磁束密度を測した結果を示す図である。発明を实施するための: ¾βの形態以ド、実施態様を示す添付^ ώによってこの允明を詳細に説明する。図 1はこの発明のブラシレス D Cモータの一実施態様を概略的に示す部分縱断 ώ囟、囟 2は Μ上^部拡大図である。このブラシレス D Cモー夕は、同定子巻線 2をする同定子 1 と永久磁石 4をする冋転子 3とを有している。そして、回子: は多数枚の ¾磁鋼板を ¾ [屑してなるものであり、その中心を軸向に貫通する回転軸 3 aをしている。また、 InJ 子: は、この実施態様においては 4極^成であるから、 QzJ 铀寄りの所位 Sに、 9 0 ° ずつの问転対称位 gにおける半径と直交し、かつ蚰方向に延びるように、所定幅、所定み 1 mの永久磁石収容空間' 3 b をそれぞれ^しているとともに、各永久磁石収容空問 3 bの幅方向の端部から外 Mlに向かって延びる磁朿 ^絡防止州空間: cを有している。さらに、上^各永久磁石収容空 fli] 3 bには、 ^土類磁石^からなる永久磁石 4が収容されている。また、永久磁石収容空問 3 bの liij fef由寄りの境界 20 3 b 1 と磁束短絡防 Iト . ¾空 [¾ 3 cの対応する境界而3 c 1 との第 1 交線を a、永久磁石収容空問' 3 bの外 ώ寄りの境界 ώ '3 b 2と磁朿短絡防 il-. ffl空 fii] 3 cの対応する境界面 3 c 2との第 2交線を b、永久磁石収空間： bの铀寄りの境界 ώ '3 b 1と磁朿短絡防止 W空間 3 cの対応する境界 iE 3 c ] とのなす角を 0 2、永久磁石 4の问転子外周側の ώ上における、 IEJ転子半^方向と ΰΐ交する方向の端部を cでそれぞれ示ϋ している。そして、第 2交線と、永久磁石収容空間 3 bの回転軸寄りの境界 b 1に対応する磁朿短絡防止川空間: cの境界 ώ 3 c 1との距離 1 m 'が、永久磁石収容空問 bの上己両境界 E 3 b 】， 3 b 2間の距離 1 mよりも短く設定されている。また、永久磁石 4の上記端部 c と上^第 2交線 bとの距離 1 「力;'、永久磁石 4の回転 f由側の而上における、回子半 ¾方向と il 交する方向の端部 f と上記¾ 1交線 aとの距離 1 r ' よりも火きく ¾定されている。即ち、第〗交線 aが第 2交線ょりも外側に ii置している。

図 2を^照しながらさらに細に説明する。なお、図 2において " / /" が付与された第 1、第 2破線 d, eおよび実線' 3 c 1 は互いに平行である。また、上;;己笫 2破線 eは上記笫 2交線 bを通る ffijをす破線であり、上第 1破線 dは、永久磁石収容空間 3 bの Injfei i寄りの境面

3 b 1の延長上において上笫 1交線 aと正対する直線を通る 00を示す破線である。

この ¾施態 ¾においては、磁束短絡防止用空問 3 cの厚み 1 m 'が永久 K石収容空間 3 bのみ 1 mよりも小さく設定されているとともに、 ϋ ¾η交線 aが第 2交線 bよりも外側に位 Sしているのであるから、永久磁石収容空間' 3 bの In]転寄りの境 b 1の延方向における両破線 d, eの距離は（ 1 w ² + 1 m ） ¹ ' ²であり、磁束短铬防止用空 fe cの境 ^ιϋ 3 c 1 と第 1破線 dとの距離は一 1 m c o s 02であり、永久磁石 4の上端部 cと第 1破線 dとの距離は { ( 1 w ² + 1 m ²)5 ^{1 / 2} + 1 r ) s i n P 2である。したがって、磁朿短絡防止用空間 3 cの境界面 3 c 1 と永久磁石 4の端部 cとの距離は、

- l m c o s ^ 2 - { ( 1 w - + 1 m ²) ² + l rl s i n ^ 2 となる。そして、この距離が 1 m以上であれば、永久磁石 4の端部に逆磁が集屮することはないのであるから、この関係を整理すれば、 ϋ 1 r≥ 1 m (l + c o s 02) Z s i n 02一 ( 1 w " + 1 m ² ) ¹ '

2 となる。

したがって、距離 1 rが上式を満足するように永久磁石 4の端部 cを上第 2交線 bから離せば、逆磁界が永久磁石 4の端部に集中することがなく、永久磁石 4の全範囲に均等に作用することになるので、永久磁石 4の厚みを増加させることなく逆磁界の ¾中に起因する永久磁石 4の一】 2 - jfc!ilKを未然に防止することができ、埋込 D Cモータとしての性能を十分に発揮させることができるとともに、永久磁石の大形化に起因するコストアツプをも未然に防 ihすることができる。実施態様 2

図 3はこの発明のブラシレス D Cモ—夕の他の ¾施態様の要部を拡大して示す概略図であり、上実施態様と ½なる点は、第 1交線 aが第 2 交線 bよりも内側に位 gしている点のみである。

この実施態様の塢 Aには、永久磁収容空間 bの I口 I転铀寄りの境 ΪΕ3 b 1の延長方向における両破線 d , eの距離は 1 w ² + 1 m ^J ) ^{1 / 2}であり、磁朿短絡防上用空間 3 cの境 W面 3 c 1と第 1破線 dとの距離は- 1 m c o s 2であり、永久磁石 4の上^端部 cと笫 1破線 dとの距離は U r— i l W + l m²) ¹ ' ²} s i n ^ 2である。したがって、磁束短絡防止川空閗3 cの^界 c 1と永久磁石 4の端部 c との距離は、

- l m c o s ^ 2 + ( 1 r - 1 w ² + 1 m ² ) ²) _s i n ? 2 となる。そして、この距離が 1 ni以上であれば、永久磁石 4の端部に逆磁界が- 中することはないのであるから、この閲係を整理すれば、

1 r≥ 1 m ( 1 + c o s ^ 2 ) / s i n Θ 2 + C 1 w ² + 1 m ² ) 2 となる。

したがって、距離 1 rが上式を ¾足するように永久磁石 4の端部 cを上記第 2交線 bから離せば、逆磁が永久磁石 4の端部に集屮することがなく、永久磁石 4の全 ½囲に均に作用することになるので、永久磁 4の^みを增加させることなく逆磁の染中に起 Wする永久磁石 4の '减磁を未然に防止することができ、埋込 D Cモータ .ニしての性能を十分に発揮させることができるとともに、永久磁石の大形化に起闪するコストアップをも未然に防止することができる。

図 4はこの灾施態铩を適用した場台における回転子中の磁束線図を示す囟であり、図 5は従来の InJfe子中の磁朿線図であり、 1^ 5の¾ £?には、永久磁石の端部において逆磁界の影響で永久磁石の磁束が押え込まれているが、囟 4の場^には、永久磁石の全範囲において磁束が回子鉄心まで出ている。したがって、逆磁界の局部的な桀中を未然に排除できていることが分る。

また、図 4の場合には、磁束短絡防止 ffl空間 3 cの厚み 1 m 'が、永久磁石収容空間: bの厚み 1 m、即ち、永久磁石 4の厚み以ドに設定されているのであるから、永久磁石 4を问転子 3の回転軸 3 aに近い位！：に配置することが nj能になり、永久磁石 4表 ώの鉄部（鉄心）を i 加させることができる。この ¾ i≥rには、永久磁石 4表 ΙΠίの鉄部の増加により磁朿がより流れくなるので、リラクタンス卜ルクをより有効に利することができる。さらに、永久磁石 4と磁束短絡防 Iト. ffl空問 3 cとの磁気抵抗は、後者の方が小さいので、逆磁界中（減磁作用中）には固定子 1 からの磁束が磁束短絡防 ihffl空問3 cを通り易くなり、永久磁石 4に対する減磁作 Wをめることができる。芙施態様 3

図 6はこの発明のブラシレス D Cモータのさらに他の実施態様の要部を拡大して示す概略囟であり、 1^1 2の実施態様と異なる点は、筇 2交線 bと、永久磁石収容空間 3 bの W転軸寄りの境界 ffijに対応する磁束短絡防止用空間 3 cの境界 ώ上の点との距離の最小値が、永久磁石収容空間 3 bの冋転子半 ίΐ方向の距離以上に定されている点のみである。なお、 I¾l 6 i| i ¾線は上^最小値が上^ l^J 子半^方向の距離と等しい場合を示しており、図 6中、破線は上;;己 ¾小値が上己问転子半径 '向の距離よりも大きい ώを示している。

したがって、この灾施態^の ¾合には、 1 r≥0となるように永久磁厶4の端部 cを上 ^筇：交線 bから離せば U r = 0の場^には永久磁石 4の端部 cが第 2交線 bと一致する）、逆磁界が永久磁石 4の端部に粜屮することがなく、永久磁石 4の全範囲に均等に作用することになるので、永久磁石 4の厚みを増加させることなく逆磁界の集中に起囚する永久磁石 4の減磁を未然に防止することができ、埋込 D Cモータとしての性能を十分に発揮させることができるとともに、永久磁石の大形化に U 起因するコストアツプをも未然に防止することができる。

尚、以上の何れの実施態^においても、実際に第 : I交線 aが存在する場合について説明したが、永久磁石収容空間: bの上 § ½界面と磁朿短辂防止. fflの空 cの上己境界 ffiJとが円弧状になだらかに連続されている ¾ ^であっても、上 ^陶'境界 ώの仮想的な交線を想定して Wれかの実5 施態様を適用することにより、同様の作 fflを達成することができる。さらに、 1^1 7に示すように永久磁石収容空 t¾l 3 bの厚みよりも永久磁石収容空 [¾の [ΰΐ転子外周側境界 2Πの部位から磁束短絡防止 ffl空の问転铀側境^ ώまでの距離の最小碴を大きく設定し、しかも両空の接铳部に段部を形成することも可能である。

U

実施態様 4

囟 8はこの允明のブラシレス D Cモータのさらに他の実施態様の ¾^:部を拡大して示す概略図、図 9は図 8の I X - I X線断面図であり、上^ 実施態様と異なる点は、永久磁石収容空間： bの内部所定位證に位置して、永久磁石 4の両端部における上距離 1 rを確実に確保すべく、永久磁 4の幅方向における位置を規制する位置規制用の突部' 3 dを回転了 3の所位置に設けた点のみである。そして、この突部 3 dは、回子 3の全範囲に形成してもよいが、互いに ½なる少なくとも 2力所において 1枚以上の電磁網板と一体にけてもよい。また、突部 3 dを形成すれば、この部分において永久磁石収容空 f¾ 3 bの^み 1 mが局部的に小さくなるので、図 1 0に示すように、局部的に小さくなった厚み 1 t が永久磁石 4の^み 1 d以上になるように永久磁石収容空 3 bの^みを人きく設^して、永久磁石 4の端部に逆磁界が集中することを防止する。なお、永久磁収容空^ 3 bの j :みを大きく ¾定する範囲は、上記突部 3 dが局部的にけられている場台に、突部 3 dが^けられている位置を S として M転铀方向の所定範囲（逆磁 Wの集屮を防止できる所囲）に設^しておく。

したがって、この実施態様の場合には、永久磁石 4の両端部において上距離 1 rを確' に確保することができるほか、上 ' 施態様と同様の作 fflを達成することができる。実施態様 5

図 1 1 ( A ) 〜（D ) はこの発明のブラシレス D Cモータのさらに他の実施態様の :部を拡大して示す概略図である。

これらの: Jli施態様は、永久磁石収空問 3 bと連^する部分において磁束^絡防用空^ 3 cの^み 1 m 'を永久磁石収容空^ 3 bのみ 1 mよりも人きくすべく段部を形成してある。なお、この段部は、回転了 3の M転幸由 3 aに向かうように形成されてある。

また、図 1 1 ( A ) ( B ) においては、磁束短絡防止;]]空問 3 cの厚み 1 m が永久磁収容空 | 3 bのみ 1 ni (永久磁石 4の^み）よりも小さく設 'されているとともに、永久磁石収空問 3 bの回了-外周側の面と磁朿短絡防止用空^ 3 cの対応する面との接統部を基 ^として、永久磁石 4の端部が永久磁石収空間 3 bの中央側に所^距離離されている（永久磁 4のが永久磁石収容空^ 3 bよりも短く設定されている）。

囟】 1 (A) (B) の場には、磁朿絡防止用空間 3 cの^み 1 m *おゝ永久磁石収容空問 3 bの厚み 1 m、即ち、永久磁石 4の厚み以下に設定されているのであるから、永久磁石 4を回転子 3の回転軸 3 aに近い位 gに配 Sすることが可能になり、永久磁石 4 の鉄部（鉄心）を i 加させることができる。この場合には、永久磁石 4表面の鉄部の增加により磁束がより流れ易くなるので、リラク夕ンストルクをより有効に利用することができる。さらに、永久磁 4と磁朿短絡防 ih用空 f¾3 cとの磁気抵抗は、後者の方が小さいので、逆磁界中（減磁作用中）には W定子 1からの磁朿が磁朿 ¾絡防 il.用空 f¾3 cを通りくなり、永久磁石 4にする'减磁作用を弱めることができる。

また、図1 1 (C ) (D) においては、磁朿短絡防 il.用空^ 3 cの . み 1 m -が永久磁石収空問 3 bの厚み 1 m (永久磁石 4の厚み）と^ しく ¾定されているとともに、永久磁石収容空間 3 bの [口』転子外^側の面と磁束短絡防止用空問 3 cの対応する 2 との接部と、永久磁石 4の端部とが .いに一致するように永久磁石 4が永久磁石収容空間 3 bに収されている（永久磁石 4の幅が永久磁石収容空問 3 bと^しく設定されている） 0

図 1 1 (C) (D) の場合には、磁束短絡防止 ffl空問 3 cの厚み 1 m ' が、永久磁石収容空間 3 bの^み 1 πι、即ち、永久磁石 4の^みと等しく ^ されているのであるから、永久磁石 4を回転了 3の回転蚰 3 a に近い籠 1 1 (A) (B) の場合よりもやや i£い位置} に fiditすることが能になり、永久磁石 4iiiiiiの鉄部（鉄心）を ¾加させることができる {ただし、鉄部の增加 Sは^】 1 (A) (B) の場 Aよりもやや少ない）。このには、永久磁石 4 ^ifiiの鉄部の增加により磁束が流れくなるので、リラク夕ンストルクを効に利用することができる。さらに、永久磁石 4と磁束短¾防止用空問 3 cとの磁気抵抗は、互いに等しいので、永久磁石 4を永久磁石収容空^ 3 bの全範囲に収容することができる。産業上の利用可能性

1口 I転子の表面よりも内部に永久磁石を ¾けてなるブラシレス D Cモータにおいて、永久磁石の減磁を抑制して安; ΐした性能を発揮させることができるとともに、リラクタンストルクを効に利用することができる。

Claims

¾求の範囲

1. 固定了- (1) と回^子し3) とを有し、かつ、回' 子（3) の屮心寄り所定位置に、问転子（3) の冋転铀 (3 a) と平行に永久磁石収容空間（3 b) が形成されており、この永久磁石収容空間に: b) に所定^み、の板状の永久磁石（4) が収容されてあるとともに、丄記永久磁石（4) の幅方向に対する永久磁石収容空間 (3 b) の端部から冋転子（3) の外周に向かって延びる磁束短絡防止 ffl空^ (3 c) が形成されてあるブラシレス D Cモータにおいて、永久磁石（4) の幅方向端部に対応する永久磁石収容空^ ( b) の问転子外周側境界面の部位から上両空間（3 b) C3 c ) の回 $由側境界面までの距離の最小 (i£ 、永久磁石（4) の '向端部における永久磁石収容空（3 b) の上^厚み方向の距離よりも大きくなるように上記永久磁石収容空間（3 b) または磁束短絡防 ihffl空 |ϋ】 (3 c) が肜成されてあることを特徴とするブラシレス DCモ一夕。

2. f?il定子（ 1 ) と「口 1転子（3) とをし、かつ、问転子（3) の中心寄り所定位 Siに、（3) の回軸 3 a ) と甲行に永久磁石収容空 (UJ (3 b) が形成されており、この永久磁石収容空 I' ( b) に所定厚み、幅の板状の永久磁石（4) が収されてあるとともに、上記永久磁石（4) の向に対する永久磁石収容空 [¾ (3 b) の端部から回了 (3) の外周に向かって延びる磁束短珞防止 ffl空間 ( c) が形成されてあるブラシレス D Cモー夕において、永久磁石（4) の向端邹に対応する永久磁石収空間（3 b) の回^子外周側境界 ίώの部位から上 ^両空 liij ( b) (3 c ) の冋転軸側境界面までの距離の小値力 <、永久磁石（4) の幅方向端部における永久磁石収容空間（3 b) の上記 ^み向の距離よりも大きくなるように永久磁石（4) の幅、および収容位置が ¾定されていることを特徴とするブラシレス D Cモー夕。

3. 永久磁石収 '空問（3 b) および磁束短絡防止用空問 (3 c) の I口 I転 fib側境.!^面どおしのなす角を ^ 2、永久磁石収容空間 (3 b) の上 ΰ己厚み方向の距離を 1 m、永久磁石収容空問（3 b) および磁束短絡

5 防 ll:用空（3 c ) の I口 1転子外^側境 W面どおしの接統部と、永久磁石収空問 (3 b) および磁束短絡防止用空間（3 c ) の回転軸側界 iffi どおしの伎続部との距離を 1 w、永久磁石収容空 fe (3 b) の问転子外周側境界面と磁束短絡防止用空問（3 c) の対応する境界 Eとの接続部から永久磁（4) の方向端部までの距離を 1 r、永久磁石収容空間

】 0 (3 b) の回^蚰側境界 iffiと磁束短絡防止用空閗（3 c) の対応する境面との接続部から永久磁石（4) の対応する端部までの距離を 1 r ' とした場台に、 l wく l mZ s i n (02/2) かつ 1 r≤ 1 r 'であることに応答して 1 r ^ l m U + c o s 02) / s i n ^ 2 - ( 1 w 2 - 1 m ²) ^{1 /} に設^し、 l wく l mZs i n ( <92 / 2 ) かつ 1 5 r > 】 r 'であることに応して 1 r≥ l m ( l + c o s 02) / s i n ? 2 + ( 1 w ² - 1 m ²) ^{1 2}に^^する求の $ 囲 2項に^載のブラシレス D Cモー夕。

4. 上己永久磁石（4) の幅方向に対する移動を阻止する突部（3 d) が永久磁石収容空間 (3 b) の境界面に形成されてある ¾求の範囲 0 ^ 1項から^ 3項の何れかに截のブラシレス D Cモ一夕。

5. 定子（ 1 ) と问転子（3) とを 'し、かつ、回転子（3) の中心寄り所^位 Sに、回了（3) の回転铀 (3 a) と平行に永久磁石収容空^ (3 b) が形成されており、この永久磁石収容空間 ( b) に所 ^厚み、幅の板状の永久磁石（4) が収容されてあるとともに、上記 5 永久磁石 (4) の to方向に対する永久磁石収容空 t ( b) の端部から

0牵ム '了（3) の外周に向かって延びる所厚み、所^幅の磁束短絡防止 ffl空 (3 c) が形成されてあるブラシレス D Cモータにおいて、磁束短絡防止 W空間 c ) が永久磁石収容空間（3 b) の端部から ώ線的に问転子（3) の外周に向かって形成されてあるとともに、永久磁石 (4) の幅が永久磁石収 '空間 (3 b) の幅よりも小さく設定されてあることを特徵とするブラシレス D Cモー夕。

6. 磁束短絡防止用空間（3 c ) の厚みが、永久磁石（4) の幅方向端部における永久磁石収容空 ( b) の、永久磁石（4) の^み方向における距離以下に設定されてある請求の範囲第 5项に^載のブラシレス D Cモー夕。

7. 固了（1 ) と 0 子 C3) とを有し、かつ、回了 C3) の中心寄り所定位置に、问転子（3) の回転軸 ( a) と平に永久磁石収空間（3 b) が形成されており、この永久磁石収容空間（3 b) に所定^み、の板状の永久磁石（4) が収容されてあるとともに、上記永久磁石（4) の幅方向に対する永久磁石収^空間 (3 b) の端部から问転子（3) の外周に向かって延びる磁束短絡防 . ffl空 ( c) が形成されてあるブラシレス D Cモータにおいて、永久磁石（4) の幅方向端部に対応する永久磁石収容空 l¾ ( b) の冋転子外周側境界面の部位から上^両空間（3 b) (3 c ) の回 $ $由側境界面までの距離の最小値、永久磁石（4) の fe 向端部における永久磁石収容空 liij (3 b) の上厚み方向の距離よりも大きくなるように上記永久磁石収容空間 (3 b ) または磁朿短絡 P力 ihffl空 ί¾ ( c) が肜成されてあるとともに、永久磁石収空間（3 b) の上記厚み方向の距離を 1 m、磁束短絡防止用空^ (3 c) の、问転子（3) の周方向の距離を 1 m ' とした場に、

1 m≥ 1 m 'に設定することを特徴とするのブラシレス D Cモー夕。