無電刷直流電機的製作方法

2023-05-30 08:16:21 1

專利名稱：：無電刷直流電機的製作方法
技術領域：
：本發明涉及無電刷直流(DC)電機，詳細地說，涉及具有定子和轉子、而且在靠轉子中心規定位置上收容規定厚度的板狀的永磁鐵使與轉子的旋轉軸成為平行的同時、形成從永磁鐵收容空間的與前述旋轉軸正交的方向的端部向轉子的外周延伸的防止磁力線短路用空間的無電刷DC電機。
背景技術：
：至今，起因於沒有二次銅損耗、著眼於能高效率化的優點、將無電刷DC電機適用於各個領域的研究開發正在不斷進展。這裡，無電刷DC電機大致區分為在轉子的表面裝著永磁鐵的結構(下面稱作表面DC電機)和在轉子的內部用埋入保持永磁鐵的結構(下面稱作埋入DC電機)。並且，如例如日本特開平5-236686號公報「InteriorPermanent-MagnetSynchronousMotorsforAdjustable-SpeedDrives」，IEEETRANSACTIONSONINDUSTRYAPPLICATIONS，VOL.IA-22，NO.4，JULY/AUGUST1986所示，將轉子能自轉地收容在定子的內部、在靠轉子的旋轉軸規定位置上與轉子的旋轉軸成平行地收容規定厚度的板狀的永磁鐵、同時形成從永磁鐵收容空間的與前述旋轉軸正交的方向的端部向轉子的外周延伸的防止磁力線短路用空間。這種埋入DC電機比表面DC電機具有能寬範圍的運轉、能產生高轉矩、利用高轉矩能高效率運轉的優點。在埋入DC電機中，因在靠轉子的旋轉軸規定位置上埋入保持永磁鐵的關係後、永磁鐵的體積比表面DC電機減小，所以要採用能級大的稀土類永磁鐵。前述埋入DC電機因在與轉子的旋轉軸平行的方向延伸的永磁鐵收容空間的整個範圍中收容板狀的永磁鐵，所以如電機起動時、變換器故障時、弱磁力線運轉時等的那樣，在轉子中埋入保持的永磁鐵上施加逆磁場(由於定子線圈產生的磁場)的場合，因在永磁鐵的端部(與防止磁力線短路用空間靠近的端部)上集中逆磁場，所以永磁鐵的工作點越過彎曲點、產生永磁鐵的退磁(例如參照圖12所示的稀土類永磁鐵的特性曲線中的A點、B點和箭頭)。具體地在永磁鐵上逆磁場施加狀態的磁力線如圖13所示，假設地將永磁鐵劃分成2×16個小區域、測量各劃分區域的磁力線密度時如圖14所示，兩端部的磁力線密度比其它部分要顯著地小。但是，在實際上，因兩端部越過彎曲點，所以磁力線密度為零。圖14中的數字表示在各劃分區的中心的磁力線密度。並且一發生永磁鐵的退磁就不能維持初期的性能並且可靠性降低。為了防止這種不適，在以往的埋入DC電機中，雖然考慮逆磁場不集中在永磁鐵的端部並且在採用厚度大的永磁鐵使不產生永磁鐵的退磁，但因價格高的稀土類永磁鐵的需要量多，所以轉子的費用增高、進而埋入DC電機的費用增高。為了稀土類永磁鐵的動作點不越過彎曲點，雖然考慮到限制向定子線圈的通電電流、也考慮到降低溫度，但一加上這種限制運轉範圍就變狹、不能充分地產生大的轉矩並不能充分地進行高效率的運轉，其結果，不能充分發揮埋入DC電機的優點。本發明鑑於前述問題、其目的在於提供不增加永磁鐵的厚度能防止永磁鐵的端部的逆磁場集中的退磁於未然、並能充分發揮電機性能的無電刷DC電機。發明概述權利要求1的無電刷DC電機，從對應於永磁鐵的寬度方向端部的永磁鐵收容空間的轉子外周側邊界面的部位到永磁鐵的收容空間的防止磁力線短路用空間的旋轉軸側邊界面為止的距離的最小值，比永磁鐵的寬度方向端部的永磁鐵收容空間的前述厚度方向的距離要大地形成前述永磁鐵收容空間或者防止磁力線短路用空間。採用權利要求1的無電刷DC電機，則具有定子和轉子、而且在靠轉子中心規定位置上形成與轉子的旋轉軸成為平行的永磁鐵收容空間、在這種收容空間中收容規定厚度的寬的板狀的永磁鐵、同時形成從對於前述永磁鐵的寬度方向的永磁鐵收容空間的端部向轉子的外周延伸的防止磁力線短路用空間的無電刷DC電機，因從對應於永磁鐵的寬度方向端部的永磁鐵收容空間的轉子外周側邊界面的部位到前述兩空間的旋轉軸側邊界面為止的距離的最小值比永磁鐵的寬度方向端部的永磁鐵收容空間的前述厚度方向的距離要大地形成前述永磁鐵收容空間或者防止磁力線短路用空間，所以即使在永磁鐵上施加逆磁場的場合，逆磁場不會集中在永磁鐵的端部、而是逆磁場均勻地施加在永磁鐵的整個範圍上。因此，不增加永磁鐵的厚度就能防止起因於的逆磁場集中的退磁於未然、能充分發揮作為埋入DC電機的性能、同時也能防止起因於永磁鐵的大型化的費用增加於未然。權利要求2的無電刷DC電機，從對應於永磁鐵的寬度方向端部的永磁鐵收容空間的轉子外周側邊界面的部位到永磁鐵收容空間的防止磁力線短路用空間的旋轉軸側邊界面為止的距離的最小值，比永磁鐵的寬度方向端部的永磁鐵收容空間的前述厚度方向的距離要大地設定永磁鐵的寬度和收容位置。採用權利要求2的無電刷DC電機，則具有定子和轉子、而且在靠轉子中心規定位置上形成與轉子的旋轉軸成為平行的永磁鐵收容空間、在這種收容空間中收容規定厚度的寬的板狀的永磁鐵、同時形成從對於前述永磁鐵的寬度方向的永磁鐵收容空間的端部向轉子的外周延伸的防止磁力線短路用空間的無電刷DC電機，因從對應於永磁鐵的寬度方向端部的永磁鐵收容空間的轉子外周側邊界面的部位到前述兩空間的旋轉軸側邊界面為止的距離的最小值，比永磁鐵的寬度方向端部的永磁鐵收容空間的前述厚度方向的距離要大地設定永磁鐵的寬度和收容位置，所以即使在永磁鐵上施加逆磁場的場合，逆磁場不會集中在永磁鐵的端部、而是逆磁場均勻地施加在永磁鐵的整個範圍上。因此，不增加永磁鐵的厚度就能防止起因於逆磁場集中的退磁於未然、能充分發揮作為埋入DC電機的性能、同時也能防止起因於永磁鐵的大型化的費用增加於未然。權利要求3的無電刷DC電機，在連接永磁鐵收容空間和防止磁力線短路用空間的旋轉軸側邊界面所成的角為θ2、永磁鐵收容空間的前述厚度方向的距離為1m、連接永磁鐵收容空間和防止磁力線短路用空間的轉子外周側邊界面的連接部和連接永磁鐵收容空間和防止磁力線短路用空間的旋轉軸側邊界面的連接部的距離為1w、從永磁鐵收容空間的轉子外周側邊界面和防止磁力線短路用空間的對應邊界面的連接部到永磁鐵的寬度方向端部為止的距離為1r、從永磁鐵收容空間的旋轉軸側邊界面和防止磁力線短路用空間的對應邊界面的連接部到永磁鐵的對應的端部為止的距離為1r′的場合，對應於1w＜1m/sin(θ2/2)並且1r≤1r′，設定成1r≥1m(1+cosθ2)/sinθ2-(1w2-1m2)1/2，對應於1w＜1m/sin(θ2/2)並且1r＞1r′，設定成1r≥1m(1+cosθ2)/sinθ2+(1w2-1m2)1/2。採用權利要求3的無電刷DC電機，則因在連接永磁鐵收容空間和防止磁力線短路用空間的旋轉軸側邊界面所成的角為θ2、永磁鐵收容空間的前述厚度方向的距離為1m、連接永磁鐵收容空間和防止磁力線短路用空間的轉子外周側邊界面的連接部和連接永磁鐵收容空間和防止磁力線短路用空間的旋轉軸側邊界面的連接部的距離為1w、從永磁鐵收容空間的轉子外周側邊界面和防止磁力線短路用空間的對應邊界面的連接部到永磁鐵的寬度方向端部為止的距離為1r、從永磁鐵收容空間的旋轉軸側邊界面和防止磁力線短路用空間的對應邊界面的連接部到永磁鐵的對應的端部為止的距離為1r′的場合，對應於1w＜1m/sin(θ2/2)並且1r≤1r′，設定成1r≥1m(1+cosθ2)/sinθ2-(1w2-1m2)1/2，對應於1w＜1m/sin(θ2/2)並且1r＞1r′，設定成1r≥1m(1+cosθ2)/sinθ2+(1w2-1m2)1/2，所以能達到與權利要求2相同的效果。權利要求4的無電刷DC電機，在永磁鐵收容空間的邊界面上形成阻止對於前述永磁鐵的寬度方向的移動的突部。採用權利要求4的無電刷DC電機，則因在永磁鐵收容空間的邊界面上形成阻止對於前述永磁鐵的寬度方向的移動的突部，所以能防止在逆磁場能集中的位置上產生永磁鐵移動的不合適於未然、進而能達到與權力要求1至權力要求3中任一項相同的作用。權利要求5的無電刷DC電機，從永磁鐵收容空間的端部直線地向轉子的外周延伸形成防止磁力線短路用空間、同時設定永磁鐵的寬度比永磁鐵收容空間的寬度要小。採用權利要求5的無電刷DC電機，則因具有定子和轉子、而且在靠轉子中心規定位置上形成與轉子的旋轉軸成為平行的永磁鐵收容空間、在這種收容空間中收容規定厚度的寬的板狀的永磁鐵、同時形成從對於所述永磁鐵的寬度方向的永磁鐵收容空間的端部向轉子的外周延伸的防止磁力線短路用空間，從永磁鐵收容空間的端部直線地向轉子的外周延伸形成防止磁力線短路用空間、同時設定永磁鐵的寬度比永磁鐵收容空間的寬度要小，所以即使在永磁鐵上施加逆磁場的場合，逆磁場不會集中在永磁鐵的端部、而是逆磁場均勻地施加在永磁鐵的整個範圍上。因此，不增加永磁鐵的厚度就能防止起因於逆磁場集中的退磁於未然、能充分發揮作為埋入DC電機的性能、同時也能防止起因於永磁鐵的大型化的費用增加於未然。權利要求6的無電刷DC電機，設定防止磁力線短路用空間的厚度在永磁鐵的寬度方向端部的永磁鐵收容空間的永磁鐵的厚度方向的距離以下。採用權利要求6的無電刷DC電機，則因設定防止磁力線短路用空間的厚度在永磁鐵的寬度方向端部的永磁鐵收容空間的永磁鐵的厚度方向的距離以下，所以在權利要求5的作用上增加、隨著防止磁力線短路用空間變小能使永磁鐵位置靠近轉子的旋轉軸、因增加永磁鐵表面的鐵部使磁力線更容易流過，所以能有效地利用磁阻轉矩。權利要求7的無電刷DC電機，從對應於永磁鐵的寬度方向端部的永磁鐵收容空間的轉子外周側邊界面的部位到前述兩空間的旋轉軸側邊界面為止的距離的最小值，比永磁鐵的寬度方向端部的永磁鐵收容空間的前述厚度方向的距離要大地形成前述永磁鐵收容空間或者防止磁力線短路用空間，同時在永磁鐵收容空間的厚度方向的距離為1m、防止磁力線短路用空間的轉子的周邊方向的距離為1m′的場合，設定1m≥1m′。採用權利要求7的無電刷DC電機，則因從對應於永磁鐵的寬度方向端部的永磁鐵收容空間的轉子外周側邊界面的部位到前述兩空間的旋轉軸側邊界面為止的距離的最小值，比永磁鐵的寬度方向端部的永磁鐵收容空間的前述厚度方向的距離要大地形成前述永磁鐵收容空間或者防止磁力線短路用空間，同時在永磁鐵收容空間的厚度方向的距離為1m、防止磁力線短路用空間的轉子的周邊方向的距離為1m′的場合，設定1m≥1m′，所以即使在永磁鐵上施加逆磁場的場合，逆磁場不會集中在永磁鐵的端部、而是逆磁場均勻地施加在永磁鐵的整個範圍上。因此，不增加永磁鐵的厚度就能防止起因於逆磁場集中的退磁於未然、能充分發揮作為埋入DC電機的性能、同時也能防止起因於永磁鐵的大型化的費用增加於未然。當對永磁鐵部與防止磁力線短路空間的磁阻進行比較時，因防止磁力線短路空間一方的磁阻小，所以在逆磁場中(退磁作用中)來自定子的磁力線容易通過防止磁力線短路空間、能減少對永磁鐵的退磁作用。此外，隨著防止磁力線短路用空間變小能使永磁鐵位置靠近轉子的旋轉軸、因增加永磁鐵表面的鐵部使磁力線更容易流過，所以能有效地利用磁阻轉矩。附圖簡要說明圖1是概略表示本發明的無電刷DC電機的一實施例的縱剖視圖。圖2表示圖1關鍵部分的放大圖。圖3是放大表示本發明的無電刷DC電機的另一實施例的關鍵部分的概略圖。圖4表示適用於圖3中實施例場合的轉子中的磁力線圖。圖5表示以往的轉子中的磁力線圖。圖6是放大表示本發明的無電刷DC電機的其它實施例的關鍵部分的概略圖。圖7是放大表示本發明的無電刷DC電機的其它實施例的關鍵部分的概略圖。圖8是放大表示本發明的無電刷DC電機的其它實施例的關鍵部分的概略圖。圖9表示圖8中IX-IX線剖視圖。圖10表示放大突部附近的圖。圖11(A)-圖11(D)是放大表示本發明的無電刷DC電機的其它實施例的關鍵部分的概略圖。圖12表示稀土類永磁鐵的特性曲線圖。圖13表示在永磁鐵上施加逆磁場狀態下的磁力線圖。圖14表示假設地將永磁鐵劃分成2×16個小區域、測量各劃分區域的磁力線密度結果的圖。實施發明的最佳方式下面，參照附圖對本發明的實施例詳細地進行說明。實施例1圖1是概略表示本發明的無電刷DC電機的一實施例的縱剖視圖，圖2表示圖1關鍵部分的放大圖。這種無電刷DC電機具有定子線圈2的定子1和具有永磁鐵4的轉子3。並且定子3是由將多塊電磁鋼板疊層做成、並具有在軸方向穿通其中心的旋轉軸3a。轉子3在本實施例中由四極構成，所以在靠近旋轉軸的規定位置上，與每隔90°的旋轉對稱位置的半徑正交而且沿軸方向延伸地分別具有規定寬度、規定厚度1m的永磁鐵收容空間3b，同時具有從各永磁鐵收容空間3b的寬度方向的端部向外周延伸的防止磁力線短路用空間3c。此外，在前述各永磁鐵收容空間3b上收容由稀土類磁鐵等組成的永磁鐵4。分別用a表示永磁鐵收容空間3b的靠旋轉軸的邊界面3b1和防止磁力線短路用空間3c的對應的邊界面3c1的第一交線、b表示永磁鐵收容空間3b的靠外周面的邊界面3b2和防止磁力線短路用空間3c的對應的邊界面3c2的第二交線、θ2表示永磁鐵收容空間3b的靠旋轉軸的邊界面3b1和防止磁力線短路用空間3c的對應的邊界面3c1所成的角、c表示永磁鐵4的轉子外周側的面上的與轉子半徑方向正交的端部。並且，設定第二交線b和對應於永磁鐵收容空間3b的靠旋轉軸的邊界面3b1的防止磁力線短路用空間3c的邊界面3c1的距離1m′比永磁鐵收容空間3b的前述兩邊界面3b1、3b2間的距離1m更短。設定永磁鐵4的前述端部c與前述第二交線b的距離1r比永磁鐵4的旋轉軸側的面上的與轉子半徑方向正交方向的端部f和前述第一交線a的距離1r′更大。也就是說，第一交線a比第二交線b更加位於外側。下面，參照圖2進一步詳細地進行說明。在圖2中附加「//」的第一、第二虛線d、e和實線3c1相互平行。前述、第二虛線e是表示通過前述第二交線b的面的虛線，第一虛線d是表示在永磁鐵收容空間3b的靠旋轉軸的邊界面3b1的延長線上、通過與前述第一交線a正對直線的面的虛線。在本實施例中，因設定防止磁力線短路用空間3c的厚度1m′比永磁鐵收容空間3b的厚度1m更短、同時設定第一交線a比第二交線b更加位於外側，所以永磁鐵收容空間3b的靠旋轉軸的邊界面3b1的延長線上的兩虛線d、e的距離是(1w2-1m2)1/2、防止磁力線短路用空間3c的邊界面3c1和第一虛線d的距離是-1mcosθ2、永磁鐵4的前述端部c和第一虛線d的距離是{(1w2-1m2)1/2+1r}sinθ2。因此，防止磁力線短路用空間3c的邊界面3c1和永磁鐵4的端部c的距離是-1mcosθ2+{(1w2-1m2)1/2+1r}sinθ2。並且，如果該距離在1m以上，則因逆磁場不會集中在永磁鐵4的端部，所以如果整理這種關係、就成為1r≥1m(1+cosθ2)/sinθ2-(1w2-1m2)1/2。因此，如為了距離1r滿足前式而使永磁鐵的端部c從前述第二交線b離開、則逆磁場不會集中在永磁鐵4的端部並均勻地作用於永磁鐵4的整個範圍，所以不增加永磁鐵的厚度就能防止起因於的逆磁場集中的永磁鐵4的退磁於未然、能充分發揮作為埋入DC電機的性能、同時也能防止起因於永磁鐵的大型化的費用增加於未然。實施例2圖3是放大表示本發明的無電刷DC電機的另一實施例的關鍵部分的概略圖。與前述實施例的不同點在於第一交線a比第二交線b更加位於內側。在本實施例的場合，永磁鐵收容空間3b的靠旋轉軸的邊界面3b1的延長線上的兩虛線d、e的距離是(1w2-1m2)1/2、防止磁力線短路用空間3c的邊界面3c1和第一虛線d的距離是-1mcosθ2、永磁鐵4的前述端部c和第一虛線d的距離是{1r-(1w2-1m2)1/2}sinθ2。因此，防止磁力線短路用空間3c的邊界面3c1和永磁鐵4的端部c的距離是-1mcosθ2+{1r-(1w2-1m2)1/2}sinθ2。並且，如果該距離在1m以上，則因逆磁場不會集中在永磁鐵4的端部，所以如果整理這種關係、就成為1r≥1m(1+cosθ2)/sinθ2+(1w2-1m2)1/2。因此，如為了距離1r滿足前式而使永磁鐵的端部c從前述第二交線b離開、則逆磁場不會集中在永磁鐵4的端部並均勻地作用於永磁鐵4的整個範圍，所以不增加永磁鐵的厚度就能防止起因於的逆磁場集中的永磁鐵4的退磁於未然、能充分發揮作為埋入DC電機的性能、同時也能防止起因於永磁鐵的大型化的費用增加於未然。圖4表示適用於本實施例場合的轉子中的磁力線圖，圖5表示以往的轉子中的磁力線圖。在圖5的場合中，關於永磁鐵的端部用逆磁場的影響壓入永磁鐵的磁力線，在圖4的場合中，關於永磁鐵的整個範圍磁力線發出到轉子鐵心為止。因此，能排除逆磁場的局部集中於未然。在圖4的場合中，因防止磁力線短路用空間3c的厚度為1m′設定在永磁鐵收容空間3b的厚度1m、即永磁鐵4的厚度以下，所以能在靠近轉子3的旋轉軸3a的位置配置永磁鐵4能增加永磁鐵的表面的鐵部(鐵心)。在這種場合中，因利用永磁鐵4表面的鐵部的增加，磁力線的通過更容易，所以能更有效地利用磁阻轉矩。此外，因永磁鐵4和防止磁力線短路用空間3c的磁阻，後者為小，所以在逆磁場中(退磁作用中)來自定子1的磁力線容易通過防止磁力線短路空間3c、能減少對永磁鐵4的退磁作用。實施例3圖6是放大表示本發明的無電刷DC電機的其它實施例的關鍵部分的概略圖。與圖2中實施例不同點僅在於、第二交線b和對應於永磁鐵收容空間3b的靠旋轉軸的邊界面的防止磁力線短路用空間3c的邊界面上的點的距離的最小值設定在永磁鐵收容空間3b的轉子半徑方向的距離以上。此外，在圖6中，實線表示前述最小值與前述轉子半徑方向的距離相等的場合，在圖6中，虛線表示前述最小值比前述轉子半徑方向的距離大的場合。因此，在這種實施例的場合，如為了1r≥0而使永磁鐵4的端部c從前述第二交線b離開(在1r＝0的場合，永磁鐵4的端部c與第二交線b一致)、則逆磁場不會集中在永磁鐵4的端部並均勻地作用於永磁鐵4的整個範圍，所以不增加永磁鐵的厚度就能防止起因於的逆磁場集中的永磁鐵4的退磁於未然、能充分發揮作為埋入DC電機的性能、同時也能防止起因於永磁鐵的大型化的費用增加於未然。在前述任一實施例中，雖然對實際上存在第一交線a的場合進行了說明，但在永磁鐵收容空間3b的前述邊界面和防止磁力線短路用空間3c的前述邊界面是圓弧狀平滑地連接的場合，藉助於想定前述兩邊界面的假想的交線對任一實施例適用、也能達到相同的作用。此外，如圖7所示，能設定從永磁鐵收容空間的轉子外周側邊界面的部位到防止磁力線短路用空間的旋轉軸側邊界面為止的距離的最小值比永磁鐵收容空間3b的厚度要大、而且也能在兩空間的連接部形成階梯。實施例4圖8是放大表示本發明的無電刷DC電機的其它實施例的關鍵部分的概略圖，圖9表示圖8中IX-IX線剖視圖。與前述實施例不同點僅在於永磁鐵置於收容空間3b的內部規定位置上、確實地保證永磁鐵4的兩端部的前述距離1r、並在轉子3的規定位置上設置規定永磁鐵4的寬度方向的位置的位置規定用的突部3d。並且，可以在轉子3的整個範圍上形成這種突部3d，但也可以在至少相互不同的兩個地方、與一塊以上的電磁鋼板整體地設置。因為如果形成突部3d則在這部分中永磁鐵收容空間3b的厚度1m局部地變小，所以如圖10所示，較大地設定永磁鐵收容空間3b的厚度使局部變小的厚度1t成為永磁鐵4的厚度1d以上、防止逆磁場集中在永磁鐵4的端部。此外，較大地設定永磁鐵收容空間3b的厚度，在局部地設置前述突部3d的場合、以設置突部3d的位置作為基準預先設定在旋轉軸方向的規定範圍(能防止逆磁場集中的規定範圍)上。因此，在本實施例的場合中，除在永磁鐵4的兩端部能確實地保證前述距離1r外，能達到與前述實施例相同的作用。實施例5圖11(A)-圖11(D)是放大表示本發明的無電刷DC電機的其它實施例的關鍵部分的概略圖。這些實施例在與永磁鐵收容空間3b連接的部分中，防止磁力線短路用空間3c的厚度為1m′應該做成比永磁鐵收容空間3b的厚度1m(永磁鐵4的厚度)要大並形成階梯。此外，向著轉子3的旋轉軸3a形成這種階梯。在圖11(A)、(B)中，防止磁力線短路用空間3c的厚度為1m′應該做成比永磁鐵收容空間3b的厚度1m(永磁鐵4的厚度)要小，同時以永磁鐵收容空間3b的轉子外周側的面和防止磁力線短路用空間3c的對應的面的連接部作為基準、永磁鐵4的端部離開永磁鐵收容空間3b的中央側規定距離(比永磁鐵收容空間3b的較短地設定永磁鐵4的寬度)。在圖11(A)、(B)的場合中，因防止磁力線短路用空間3c的厚度為1m′設定在永磁鐵收容空間3b的厚度1m、即永磁鐵4的厚度以下，所以能在接近轉子3的旋轉軸3a的位置上配置永磁鐵4。並能使永磁鐵4的表面的鐵部(鐵心)增加。在這種場合中，因利用永磁鐵4表面的鐵部(鐵心)增加使磁力線容易通過，所以能更有效地利用磁阻轉矩。此外，因永磁鐵4與防止磁力線短路空間3c的磁阻，後者較小，所以在逆磁場中(退磁作用中)來自定子1的磁力線容易通過防止磁力線短路空間3c、能減少對永磁鐵4的退磁作用。在圖11(C)、(D)中，防止磁力線短路用空間3c的厚度為1m′設定成與永磁鐵收容空間3b的厚度1m(永磁鐵4的厚度)相等，同時永磁鐵收容空間3b的轉子外周側的面和防止磁力線短路用空間3c的對應的面的連接部、與永磁鐵4的端部相互一致地將永磁鐵4收容在永磁鐵收容空間3b中(設定永磁鐵4的寬度和永磁鐵收容空間3b相等)。在圖11(C)、(D)的場合中，因防止磁力線短路用空間3c的厚度為1m′設定成與永磁鐵收容空間3b的厚度1m(永磁鐵4的厚度)相等，所以能在接近轉子3的旋轉軸3a的位置{比圖11(A)、(B)的場合較遠的位置}上配置永磁鐵4。並能使永磁鐵4的表面的鐵部(鐵心)增加{但是，鐵部的增加量比圖11(A)、(B)的場合較少}。在這種場合中，因利用永磁鐵4表面的鐵部增加使磁力線容易通過，所以能更有效地利用磁阻轉矩。此外，因永磁鐵4與防止磁力線短路空間3c的磁阻相等，所以能將永磁鐵4收容在永磁鐵收容空間3b的整個範圍中。工業上的實用性在將永磁鐵設置在比轉子表面更內部的無電刷DC電機中，能抑制永磁鐵的退磁並發揮穩定的性能、同時能有效地利用磁阻轉矩。權利要求1.一種無電刷直流(DC)電機，具有定子(1)和轉子(3)、而且在靠轉子(3)中心規定位置上形成與轉子(3)的旋轉軸(3a)成為平行的永磁鐵收容空間(3b)、在這種收容空間(3b)中收容規定厚度的寬的板狀的永磁鐵(4)、同時形成從對於所述永磁鐵(4)的寬度方向的永磁鐵收容空間(3b)的端部向轉子(3)的外周延伸的防止磁力線短路用空間(3c)，其特徵在於，從對應於永磁鐵(4)的寬度方向端部的永磁鐵收容空間(3b)的轉子外周側邊界面的部位到所述兩空間(3b)、(3c)的旋轉軸側邊界面為止的距離的最小值比永磁鐵(4)的寬度方向端部的永磁鐵收容空間(3b)的所述厚度方向的距離要大地形成所述永磁鐵收容空間(3b)或者防止磁力線短路用空間(3c)。2.一種無電刷直流(DC)電機，具有定子(1)和轉子(3)、而且在靠轉子(3)中心規定位置上形成與轉子(3)的旋轉軸(3a)成為平行的永磁鐵收容空間(3b)、在這種收容空間(3b)中收容規定厚度的寬的板狀的永磁鐵(4)、同時形成從對於所述永磁鐵(4)的寬度方向的永磁鐵收容空間(3b)的端部向轉子(3)的外周延伸的防止磁力線短路用空間(3c)，其特徵在於，從對應於永磁鐵(4)的寬度方向端部的永磁鐵收容空間(3b)的轉子外周側邊界面的部位到所述兩空間(3b)、(3c)的旋轉軸側邊界面為止的距離的最小值比永磁鐵(4)的寬度方向端部的永磁鐵收容空間(3b)的所述厚度方向的距離要大地設定永磁鐵(4)的寬度和收容位置。3.如權利要求2所述的無電刷直流(DC)電機，其特徵還在於，在連接永磁鐵收容空間(3b)和防止磁力線短路用空間(3c)的旋轉軸側邊界面所成的角為θ2、永磁鐵收容空間(3b)的所述厚度方向的距離為1m、連接永磁鐵收容空間(3b)和防止磁力線短路用空間(3c)的轉子外周側邊界面的連接部和連接永磁鐵收容空間(3b)和防止磁力線短路用空間(3c)的旋轉軸側邊界面的連接部的距離為1w、從永磁鐵收容空間(3b)的轉子外周側邊界面和防止磁力線短路用空間(3c)的對應邊界面的連接部到永磁鐵(4)的寬度方向端部為止的距離為1r、從永磁鐵收容空間(3b)的旋轉軸側邊界面和防止磁力線短路用空間(3c)的對應邊界面的連接部到永磁鐵(4)的對應的端部為止的距離為1r′的場合，對應於1w＜1m/sin(θ2/2)並且1r≤1r′，設定成1r≥1m(1+cosθ2)/sinθ2-(1w2-1m2)1/2，對應於1w＜1m/sin(θ2/2)並且1r＞1r′，設定成1r≥1m(1+cosθ2)/sinθ2+(1w2-1m2)1/2。4.如權利要求1至權利要求3中任一項所述的無電刷直流(DC)電機，其特徵還在於，在永磁鐵收容空間(3b)的邊界面上形成阻止對於所述永磁鐵(4)的寬度方向的移動的突部(3d)。5.一種無電刷直流(DC)電機，具有定子(1)和轉子(3)、而且在靠轉子(3)中心規定位置上形成與轉子(3)的旋轉軸(3a)成為平行的永磁鐵收容空間(3b)、在這種收容空間(3b)中收容規定厚度的寬的板狀的永磁鐵(4)、同時形成從對於所述永磁鐵(4)的寬度方向的永磁鐵收容空間(3b)的端部向轉子(3)的外周延伸的防止磁力線短路用空間(3c)，其特徵在於，從永磁鐵收容空間(3b)的端部直線地向轉子(3)的外周延伸形成防止磁力線短路用空間(3c)、同時設定永磁鐵(4)的寬度比永磁鐵收容空間(3b)的寬度要小。6.如權利要求5所述的無電刷直流(DC)電機，其特徵還在於，設定防止磁力線短路用空間(3c)的厚度在永磁鐵(4)的寬度方向端部的永磁鐵收容空間(3b)的永磁鐵(4)的厚度方向的距離以下。7.一種無電刷直流(DC)電機，具有定子(1)和轉子(3)、而且在靠轉子(3)中心規定位置上形成與轉子(3)的旋轉軸(3a)成為平行的永磁鐵收容空間(3b)、在這種收容空間(3b)中收容規定厚度的寬的板狀的永磁鐵(4)、同時形成從對於所述永磁鐵(4)的寬度方向的防止永磁鐵收容空間(3b)的端部向轉子(3)的外周延伸的磁力線短路用空間(3c)，其特徵在於，從對應於永磁鐵(4)的寬度方向端部的永磁鐵收容空間(3b)的轉子外周側邊界面的部位到所述兩空間(3b)、(3c)的旋轉軸側邊界面為止的距離的最小值比永磁鐵(4)的寬度方向端部的永磁鐵收容空間(3b)的所述厚度方向的距離要大地形成所述永磁鐵收容空間(3b)或者防止磁力線短路用空間(3c)，同時在永磁鐵收容空間(3b)的厚度方向的距離為1m、防止磁力線短路用空間(3c)的轉子(3)的周邊方向的距離為1m′的場合，設定1m≥1m′。全文摘要本發明揭示一種無電刷直流(DC)電機，在轉子(3)上形成永磁鐵收容空間(3b)和防止磁力線短路用空間(3c)、從對應於永磁鐵(4)的寬度方向端部的永磁鐵收容空間的轉子外周側邊界面的部位到所述兩空間的旋轉軸側邊界面為止的距離的最小值比永磁鐵的寬度方向端部的永磁鐵收容空間的所述厚度方向的距離要大地設定永磁鐵的寬度和收容位置，能防止起因於逆磁場的永磁鐵的退磁於未然、維持初期性能的同時減小永磁鐵的體積、並降低無電刷DC電機的費用。文檔編號H02K1/27GK1154182SQ9519431公開日1997年7月9日申請日期1995年7月25日優先權日1994年7月25日發明者山際昭雄,大山和伸,小島浩明申請人:大金工業股份有限公司