JP2009022096A - モータのロータ及びブラシレスモータ - Google Patents

Abstract

【課題】ロータ重量を軽減してイナーシャの低減を図り、モータの応答性を向上することが可能なモータのロータおよびブラシレスモータを提供する。
【解決手段】本発明に係るモータのロータ２は、軸部およびこの軸部から径方向に延出する円板状のフランジ部２１を備えた回転軸２０と、この回転軸２０の軸部に平行且つ径方向に離間すると共に、フランジ部２１の外周と当接して配置された円筒状の磁性体からなるバックヨーク３０と、このバックヨーク３０の外周に固着される円筒状の永久磁石３５と、バックヨーク３０の軸端部側に当接すると共に回転軸２０の軸部が貫通した保持体２５と、を有している。そして、バックヨーク３０の軸端部側とフランジ部２１の外周との当接面は、互いに軸方向に対し傾斜して当接する傾斜面として形成されている。
【選択図】図２

Description

本発明はロータ及びブラシレスモータに係り、特に、回転時に発生する振動を抑え、且つ、イナーシャを低減する構造を有するモータのロータ及びこのロータを用いたブラシレスモータに関する。

インナロータ型のブラシレスモータでは、ステータ（固定子）側に巻き線を備え、ロータ（回転子）側に永久磁石を備えている。ロータとしては、回転軸の周りに永久磁石を配設した構成を有しており、バックヨークを介して回転軸と永久磁石が固定されたものが知られている。このバックヨークは、回転軸と永久磁石を一緒に回転するように固定するための機能と共に、永久磁石の磁束を効率よく通す磁路としての機能を併せ有している。

一般的なインナモータ型ブラシレスモータの場合、モータの出力を外部に取り出す回転軸は、ロータの外径に比して小さな外径を有している。高出力のブラシレスモータを得るには、ロータに取付けられる永久磁石の磁束量を多くすることが必要になるが、そのためには着磁面の面積を多くする必要があり、永久磁石の外形寸法を大きくすることになる。また、永久磁石は比較的高価な部品であるため、永久磁石の肉厚は極力薄くした方がコスト的に有利である。

すなわち、バックヨークの外周面に固着される永久磁石は、回転軸の外径よりも大きな内径を有する環状の形状を有することとなり、結果として回転軸の外周面から離れた位置に配設される。
そのため、回転軸と永久磁石の間に生じた空間を中実のバックヨークで構成すると、バックヨークは大きな容積を占めることになる。

バックヨークは、磁路を確保するための部材であるためケイ素鋼板などの鉄損の少ない材質で構成される。前記構造のように永久磁石と回転軸の間の空間を中実のバックヨークで満たすと、比重の重い鉄製であるバックヨークは、ロータの構成要素の中でもかなり大きな重量比を占めることになる。

しかし、モータの駆動時にバックヨークを通過する磁力線は、バックヨークの内部全体に渡って均一に通過しているわけではなく、磁路として使われない部分が存在するとともに、磁束密度が小さく回転特性に影響の少ない部分もある。

すなわち、ロータとして無駄な質量を有していることになり、その分、ロータの質量が重くなっている。ロータ質量の増加はイナーシャの増大に結びつき、モータの応答性や、操作フィーリングが低下する原因となっていた。

ロータのイナーシャを低減させる方法の一つとして、ロータの軽量化、特にバックヨークの中空化による軽量化が提案されている（例えば、特開平９−２７５６５２号公報、特開２００６−３２００５０号公報）。

特開平９−２７５６５２号公報 特開２００６−３２００５０号公報

特開平９−２７５６５２号公報で提案された技術では、ロータの軽量化手段としてバックヨークを構成する積層コアの内径を、磁路に影響を与えない範囲内で肉抜きを行うことでバックヨーク内に空間部を設けている。

しかし、前記提案構造では、積層コアの打ち抜きや積層のための工数が必要となりコスト上不利である。また、回転軸を挿着するためのコアの強度を確保しなければならず、バックヨークの中心部では肉厚となっていた。さらに、ロータヨークの空間部は個々に離れて設置されるため、コアの空間部分を大きくするには限界があり、十分な質量低減ができなかった。

また、特開２００６−３２００５０号公報で提案された技術では、バックヨークを環状の中空形状として軸方向両端に複数の回転軸が形成される構造としている。この提案構造では、ロータの質量は低減できるが、分離された複数の回転軸が存在するために、回転軸の同軸度が低下し、回転振れが大きくなるという問題があった。

本発明の目的は、ロータ重量を軽減してイナーシャの低減を図り、モータの応答性を向上することが可能なモータのロータおよびブラシレスモータを提供することである。
本発明の他の目的は、低コスト、及び安定した品質で製造でき、且つ、ロータの同軸精度を向上して回転時に発生する振動を低減することが可能なモータのロータおよびブラシレスモータを提供することである。

前記課題は、請求項１に係るモータのロータによれば、軸部および該軸部から径方向に延出する円板状のフランジ部を備えた回転軸と、該回転軸の軸部に平行且つ径方向に離間すると共に、前記フランジ部外周と当接して配置された円筒状の磁性体からなるバックヨークと、該バックヨークの外周に固着される円筒状の永久磁石と、前記バックヨークの軸端部側に当接すると共に前記回転軸の軸部が貫通した保持体と、を有してなるモータのロータであって、前記バックヨークの軸端部側と前記フランジ部の外周との当接面は、互いに軸方向に対し傾斜して当接する傾斜面として形成されてなること、により解決される。

このように、バックヨークの軸端部側とフランジ部の外周との当接面は、互いに軸方向に対し傾斜して当接する傾斜面として形成されているので、フランジ部の傾斜面は、バックヨークの傾斜部分で当接し、傾斜面に沿って、バックヨークの保持体側の端部を回転軸の軸線上に誘導する、所謂調芯機能をもたせることができ、部品間の寸法誤差や組み立て誤差を吸収でき、同軸精度を向上させ周方向の振れを規制し、回転振れの少ないモータのロータが得られる。

前記課題は、請求項２に係るモータのロータによれば、軸部および該軸部から径方向に延出する円板状のフランジ部を備えた回転軸と、該回転軸の軸部に平行且つ径方向に離間すると共に、前記フランジ部外周と当接して配置された円筒状の磁性体からなるバックヨークと、該バックヨークの外周に固着される円筒状の永久磁石と、前記バックヨークの軸端部側に当接すると共に前記回転軸の軸部が貫通した保持体と、を有してなるモータのロータであって、前記バックヨークの軸端部側と前記保持体の外周との当接面は、互いに軸方向に対し傾斜して当接する傾斜面として形成されてなること、により解決される。

このように、バックヨークの軸端部側と保持体の外周との当接面は、互いに軸方向に対し傾斜して当接する傾斜面として形成されているので、保持体の傾斜面は、バックヨークの傾斜部分で当接し、傾斜面に沿って、バックヨークの保持体側の端部を回転軸の軸線上に誘導する、所謂調芯機能をもたせることができ、部品間の寸法誤差や組み立て誤差を吸収でき、同軸精度を向上させ周方向の振れを規制し、回転振れの少ないモータのロータが得られる。

より具体的には、請求項３のように、前記バックヨークの両軸端部側には、傾斜面を有する傾斜凹部又は傾斜凸部が所定間隔で形成されていると、好適である。
さらに具体的には、請求項４のように、前記保持体は、前記バックヨークの傾斜凹部又は傾斜凸部との当接部分に、傾斜凸部又は傾斜凹部が所定間隔で形成されていると、好適である。

このように、バックヨークの軸端部側と、保持体との当接部分に、一方に傾斜凹部又は傾斜凸部、他方に傾斜凸部又は傾斜凹部を形成することにより、バックヨークと保持体との間で、特別な部材を必要としないで、回転方向の相対移動を防止し、周方向の規制を行い、より強固に固着することが可能となる。

前記課題は、請求項５に係るモータのロータによれば、軸部および該軸部から径方向に延出する円板状のフランジ部を備えた回転軸と、該回転軸の軸部に平行且つ径方向に離間すると共に、前記フランジ部外周と当接して配置された円筒状の磁性体からなるバックヨークと、該バックヨークの外周に固着される円筒状の永久磁石と、前記バックヨークの軸端部側に当接すると共に前記回転軸の軸部が貫通した保持体と、を有してなるモータのロータであって、前記保持体は、前記バックヨークの傾斜凹部又は傾斜凸部との当接部分に、傾斜凸部又は傾斜凹部が所定間隔で形成される底部と、該底部と連続した開口部を備えた中空円筒体と、該中空円筒体の開口部の自由端に所定間隔で形成された爪部と、を有し、前記回転軸から延出されたフランジ部と、前記爪部とをかしめ固定したこと、により解決される。

このように、保持体は、バックヨークの傾斜凹部又は傾斜凸部との当接部分に、傾斜凸部又は傾斜凹部が所定間隔で形成される底部を有しているので、保持体の底部の傾斜面は、バックヨークの傾斜部分で当接し、傾斜面に沿って、バックヨークの保持体側の端部を回転軸の軸線上に誘導することができ、周方向の振れを規制し、同軸度の高いモータのロータが得られる。
また、保持体は、底部と連続した開口部を備えた中空円筒体と、この中空円筒体の開口部の自由端に所定間隔で形成された爪部と、を有し、回転軸から延出されたフランジ部と、爪部とをかしめ固定しているので、保持体それ自体で磁石の飛散防止用のカバーとすることが可能となる。そして、中空円筒体からなる保持体は、プレス加工が可能であり、開口部の自由端に所定間隔で形成された爪部によって回転軸のフランジ部とかしめ固着でき、部品点数を削減すると共に、組み立てが容易で、且つイナーシャの低減を図ることができる。

前記課題は請求項６乃至１０のように、永久磁石でバックヨークと同様な形状として、バックヨークを省略するように構成しても、前記各請求項と同様な作用を奏することが可能となる。

前記課題は、請求項１１に係るブラシレスモータによれば、請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のモータのロータを有すること、により解決される。
このように、本発明のブラシレスモータは、請求項１乃至１０の特徴を備えたものを得ることが可能となる。

本発明に係るモータのロータによれば、フランジ部の傾斜面は、当接する傾斜部分で当接し傾斜面に沿って、保持体側の端部を回転軸の軸線上に誘導することができるため、トルク伝達の機能を損なうことなくロータ重量を軽減してイナーシャの低減を図り、モータの応答性を向上すると共に、各部品の寸法誤差・組み立て誤差を吸収して同軸精度を向上して回転時に発生する振動を低減することが可能なモータのロータを提供することができる。

また、本発明に係るブラシレスモータによれば、トルク伝達の機能を損なうことなくロータ重量を軽減してイナーシャの低減を図り、モータの応答性を向上すると共に、各部品の寸法誤差・組み立て誤差を吸収して同軸精度を向上して回転時に発生する振動を低減することが可能なブラシレスモータを提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について、ブラシレスモータ１を例にとって図面を参照して説明する。なお、以下に説明する部材，配置等は本発明を限定するものでなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができることは勿論である。

図１乃至図３は本発明に係る第１の実施形態を示し、図１はブラシレスモータの断面説明図、図２は図１に示したロータの断面説明図、図３はロータの分解斜視図である。

先ず、図１に基づき、本発明の実施形態に係るインナロータ型のブラシレスモータ１の構成を説明する。
本例のブラシレスモータ１は、回転軸２０と一体となったロータ２と、このロータ２を回転可能に支承する軸受１３と、巻線を有するステータ１４と、これらを収納するヨークハウジング１５とを備えている。

本例のヨークハウジング１５は、中空円筒状のセンタハウジング１５ａと、このセンタハウジング１５ａの一方の開口端部を閉塞する略円板上のフロントハウジング１５ｂとから構成されている。そして、センタハウジング１５ａの内側には、ステータ１４が設けられ、このステータ１４は、図示しない鉄芯部にそれぞれ各相の巻線が巻回されて構成されており、ヨークハウジング１５の内側面に当接するように配設されている。またセンタハウジング１５ａ及びフロントハウジング１５ｂの底部には、それぞれ軸受１３が配設されている。

また、図示しないが、ブラシレスモータ１には、ホール素子、位置検出用磁石などから構成される周知の位置検出器や制御回路が備えられており、これらによってロータ２の回転中の位置検出が行われる。この位置検出によって得られる信号と速度設定値を基に、制御回路から巻線に電流が与えられることにより、ステータ１４に回転磁界が発生しロータ２は安定して回転するように構成されている。

本例のロータ２は、回転軸２０と、フランジ部２１と、保持体２５と、バックヨーク３０と、永久磁石３５とから構成されている。

本例の回転軸２０は、ロータ２の出力軸となっており、回転軸２０はヨークハウジング１５内に設けられた軸受１３により回転自在に軸支されている。回転軸２０の外径は、バックヨーク３０の内径より小さく形成され、回転軸２０には、フランジ部２１が一体に形成されている。回転軸２０はアルミニウム合金やステンレスによっても形成することができ、また、金属の代わりに樹脂などのより軽量な材質で形成することもできる。

回転軸２０は、モータで発生したトルクの伝達を担う部材であるとともに、回転振れを防止する観点から高い寸法精度が要求される部材である。低炭素鋼のように好適な加工性と、ある程度の機械的強度を有する材料から形成されており、冷間鍛造後に切削加工が施されている。

本例のバックヨーク３０は、パイプ材を用いて中空円筒状に形成されており、バックヨーク３０の内径を回転軸２０の外径よりも大きくし、バックヨーク３０の一方の軸端部に、前記した回転軸２０と一体に形成されたフランジ部２１を配設し、もう一方の軸端部に後述する保持体２５を配設して、フランジ部２１と保持体２５でバックヨーク３０の両端側を挟持することでバックヨーク３０と回転軸２０の間に空間部３４を形成している。

そして、本例のバックヨーク３０の両軸端部側には、図３で示すように、それぞれ内側面に傾斜面を有する凹部（傾斜凹部３１ａ，３１ｂ）が９０度間隔で、回転軸２０の中心を対称として４箇所に形成されている。
傾斜凹部３１ａ，３１ｂの傾斜面は、バックヨーク３０の端部側の内面側を、軸方向に対し傾斜角度を付けて研削することで形成されている。また、円周方向には、バックヨーク３０内側の曲率に沿って湾曲した形状を有している。

バックヨーク３０は磁路を形成する部材であり、磁性材料であるケイ素鋼板や低炭素鋼に相当する材質で形成されている。このバックヨーク３０の形状は、磁路を形成できる形状であればよく、例えば、内側面や外側面に凹凸を有する形状や、磁路に影響を与えない範囲内に複数の貫通した孔部が形成された形状でも適用可能である。

本例のフランジ部２１は、回転軸２０の軸部から径方向に延出された円板状の部材であり、フランジ部２１の外縁部には、傾斜突起部２２が軸方向に形成されている。
フランジ部２１の外縁部に形成された傾斜突起部２２の外周面には、傾斜面２２ａが形成されており、この傾斜突起部２２ａがバックヨーク３０に形成された傾斜凹部３１ａに沿って嵌合される。

このとき、フランジ部２１の傾斜面２２ａは、バックヨーク３０の傾斜凹部３１ａで当接し傾斜面に沿って、バックヨーク３０のフランジ部２１側の端部を回転軸２０の軸線上に誘導する。

本例の保持体２５は略円板状の部材であり、中央部の片面側に略円形の凸形段差２６が形成されている。凸形段差２６の外周面には嵌合部としての突起２７が径方向に９０度間隔で、軸中心を対称として４箇所に形成されており、突起２７の外周面には傾斜面２７ａが形成されている。本例の保持体２５の材質は低炭素鋼で形成されているが、樹脂材料、アルミニウム合金、ステンレス合金などの材質で形成することもできる。

保持体２５をバックヨーク３０に嵌合する際には、凸形段差２６をバックヨーク３０内に嵌入させると共に、４箇所の突起２７の傾斜面２７ａが、バックヨーク３０の内側に形成されている４箇所の傾斜凹部３１ｂのそれぞれの傾斜面と当接される。

このとき、保持体２５の傾斜面２７ａは、バックヨーク３０の傾斜部分３１ｂで当接し傾斜面に沿って、バックヨーク３０の保持体側の端部を回転軸２０の軸線上に誘導する。
また、前述したように、フランジ部２１の傾斜突起部２２も、バックヨーク３０の傾斜部分３１ａで当接し傾斜面に沿ってバックヨーク３０のフランジ部２１側の端部を回転軸２０の軸線上に導く機能を有している。
すなわち、バックヨーク３０は両端の傾斜凹部３１ａ、３１ｂによって回転軸２０の軸線上に誘導されるため、高い精度で回転軸２０と同一の軸線上に配設することができる。

本実施の形態によれば、フランジ部２１に傾斜突起部２２を形成し、バックヨーク３０側に傾斜凹部３１ａを形成しているが、フランジ部２１の傾斜突起部２２に代えて軸方向に傾斜した傾斜凹部を形成し、バックヨーク３０側の傾斜凹部３１ａに代えて軸方向に傾斜した傾斜凸部を形成した構成とすることもできる。

また、保持体２５に形成されている円形の凸形段差２６の外周部に形成された突起２７の傾斜面２７ａに代えて、軸方向に傾斜した傾斜凹部を形成し、一方、バックヨーク３０側の傾斜凹部３１ｂに代えて略円形の凸形段差２６とその外周部に軸方向の傾斜面を有する突起を形成した構成とすることもできる。

保持体２５は回転軸２０に圧入されるため、接着剤を用いることなく、凸形段差２６の外周部に形成された突起の傾斜面２７ａと、バックヨーク３０の傾斜凹部３１ｂが当接した状態で嵌合することができる。

保持体２５を圧入する際、バックヨーク３０と保持体２５との嵌合部分にエラストマーや樹脂などから構成される弾性部材を挟んで保持してもよい。弾性部材を嵌合部に侠着することで、保持体２５を圧入する押圧の公差を広くすることができるため、圧入の際の不具合を防止することができる。弾性部材を挟む嵌合部としては、フランジ部２１とバックヨーク３０、保持体２５とバックヨーク３０の嵌合部が好適である。

さらに、保持体２５とバックヨーク３０は接着剤などによる固定が不要であることから、作業工数が削減できるとともに、圧入には特別な設備を必要としない。また、フランジ部２１を、回転軸２０と一体としたことで、部品点数を削減することができる。

もちろん、保持体２５とバックヨーク３０を接着剤や溶着で固定することもできる。接着剤などを使用することで、より強固に固定することができる。
同様に、回転軸２０のフランジ部２１とバックヨーク３０の固定にも接着剤などを使用して、より強固に固定することができる。

本実施の形態におけるバックヨーク３０の外周面に配設される永久磁石３５は、フェライト系などの焼結磁石、プラスチック磁石などを円筒状に一体形成した後に、厚さ方向に着磁を行ったラジアル異方性の環状磁石を用いている。しかし、本発明は、環状磁石に限定されるものではなく、湾曲した板状、もしくは細長い矩形状に形成され、板厚方向に磁束が向いくように磁化されたセグメント型の永久磁石を極性が互い違いになるように円弧状に複数並べることで環状に形成された磁石であってもよい。
また、外周面にのみ磁極が現れる極異方性の環状磁石を用いてもよく、さらに、永久磁石３５に対し、軸方向に向かうにつれ磁極が円周方向に傾きを有するスキュー着磁をされた磁石も適用することができる。

永久磁石３５として、外周面にのみ磁極が現れる磁石を使用して、バックヨーク３０を非磁性材料とすることで、さらに重量軽減を図りイナーシャの低減を図ることができる。この場合、永久磁石３５としては、極異方性磁石やハルバッハ配列に構成された磁石を用いることが望ましく、バックヨーク３０に用いる非磁性体としては、樹脂材料やアルミニウム合金などの軽量な材質や、薄肉に成形可能なステンレス合金などの高比強度材料が適切である。

図示しないが、永久磁石３５の外周部には、磁石の破損を防止するため、もしくは、磁石が破損した場合に磁石の破片が飛散することを防止するために磁石保護カバーを配設することができる。磁石保護カバーは、永久磁石３５の外周部を覆う円環形状が好ましく、樹脂材料やアルミニウム合金、ステンレス合金などの非磁性材料で構成される。
また、磁石保護カバーは、接着剤や溶着、または、保持体２５や永久磁石３５との螺合によって永久磁石３５の外周面に固着することができる。さらに、永久磁石３５の外周面と磁石保護カバーの内面にタップ加工（螺子切り加工）を施し、螺合によって固着させてもよい。

次に、図４乃至図５は本発明に係る第２の実施の形態を示し、図４は第２の実施形態に係るロータの縦断面説明図、図５は第２の実施形態に係る磁石保護カバー４０の概略斜視図である。なお、以下の各実施の形態において、前記実施の形態と同様部材、配置等には同一符号を付してその詳細な説明を省略する。

本実施形態に係る保持体４０は、非磁性材料の金属の薄板材をプレス加工により形成した一方に開口部を有する有底中空円筒状の部材で、磁石を保護するための中空円筒状の磁石保護カバー部４０ａと、略円板状の底部４０ｂを一体として形成されている。なお、本例では保持体４０を非磁性材料の金属の薄板材をプレス加工により形成しているが、金属としては、アルミニウム合金やステンレス合金を用いることもできるし、非金属としては樹脂材料の成形により形成することもできる。

中空円筒状の磁石保護カバー部４０ａの端部が底部４０ｂの外周部と連続した状態で連結されており、底部４０ｂは、バックヨーク３０と嵌合可能な形状に成形されている。また、磁石保護カバー部４０ａの他の一端（開口側）には、回転軸２０から延出されたフランジ部２１とかしめ固定するための爪部４１が９０度間隔で軸中心を対称として４箇所に形成されている。なお、かしめ固定のための爪部４１の形状や数は、本実施形態の形状に限られず、また、磁石保護カバー部４０ａを接着剤や溶着、又は螺合によりフランジ部２１と強固に固着してもよい。

保持体４０の底部４０ｂには、バックヨーク３０の傾斜凹部３１ｂと嵌合される部位に、第１の実施の形態と同様の傾斜部４２が形成されており、本実施形態においても底部４０ｂに調芯機能を持たせている。

また、保持体４０の底部４０ｂには、回転軸２０を挿嵌するために孔部４３が形成されている。この孔部４３の形状を略正方形とし、一方、回転軸２０の孔部４３との嵌合部分においても回転軸２０の表面４箇所を軸方向に削り取り、研削面４４を形成することで、孔部４３と同形状の断面形状としている。嵌合部分の断面形状を略四角形とすることで回転方向の相対移動を効果的に防止するとともに、部材の組付け性を良好にすることができる。

以上説明した第２の実施形態による保持体４０によれば、第１の実施形態に係る作用効果に加えて、保持体２５それ自体で磁石の飛散防止用のカバー（磁石保護カバー）とすることが可能となる。このように第１の実施例に係る保持体２５と中空円筒状の磁石保護カバーを別々に取り付けるよりも重量を軽減することが可能で、且つ、爪部４１でフランジ部２１とかしめ固着するため、固着のための別の部材を必要とせず、部品点数が増加することもない。つまり、有底中空円筒体からなる保持体４０は、プレス加工が可能であり、開口側に形成された爪部４１によって回転軸２０のフランジ部２１とかしめ固着でき、部品点数を削減すると共に、組み立てが容易で、且つイナーシャの低減を図ることができる。

なお、上記した第１及び第２の実施の形態においては、永久磁石３５とバックヨーク３０を一体として形成（二色一体成形）された磁石を用いることもできる。

第２の実施の形態において、フランジ部２１に傾斜突起部２２を形成し、バックヨーク３０側に傾斜凹部３１ａを形成しているが、フランジ部２１の傾斜突起部２２に代えて軸方向に傾斜した傾斜凹部を形成し、バックヨーク３０側の傾斜凹部３１ａに代えて軸方向に傾斜した傾斜凸部を形成した構成とすることもできる。

同様に、底部４０ｂに形成されている略円形の凸形段差の外周部に形成された突起の傾斜部に代えて、軸方向に傾斜した傾斜凹部を形成し、一方、バックヨーク３０側の傾斜凹部３１ｂに代えて略円形の凸形段差とその外周部に軸方向の傾斜面を有する突起を形成した構成とすることもできる。

本発明における第３の実施の形態に係るロータ４の縦断面図を図６に示す。第３の実施形態では、永久磁石５４を用いており、この永久磁石５４をフランジ部２１と保持体２５で直接嵌合することにより、バックヨーク３０の無い構成としている。

すなわち、図２に示した第１の実施の形態において、バックヨーク３０を無くし、バックヨーク３０両端に備えた傾斜凹部３１ａ（３１ｂ）としての傾斜面を永久磁石５４の両端に形成した構成としたものであり、他の構成に関しては図３のものと同様の形態である。

バックヨーク３０の無い構成とすることで、バックヨーク３０に永久磁石５４を固着させる工数を削減できると伴に、イナーシャを更に低減することができる。

本発明における第４の実施の形態に係るロータ５の縦断面図を図７に示す。第４の実施の形態は、図４に示した第２の実施の形態において、バックヨーク３０を無くし、バックヨーク３０に備えた傾斜凹部３１ａ、３１ｂを永久磁石５４の両端部の内面側に形成した構成としたものであり、他の構成は図４のものと同様の形態としている。

本実施形態では、第２の実施の形態と同様、保持体２５と磁石保護カバーを一体として形成することにより部品点数の削減と軽量化を同時に行うことができる。更に、バックヨーク３０の無い構成とすることで、バックヨーク３０に永久磁石５４を固着させる工数を削減できると共にイナーシャの一層の低減を図ることができる。

第３及び第４の実施の形態において、フランジ部２１に傾斜突起部２２を形成し、永久磁石５４側に傾斜凹部を形成しているが、フランジ部２１の傾斜突起部２２に代えて軸方向に傾斜した傾斜凹部を形成し、永久磁石５４側の傾斜凹部に代えて軸方向に傾斜した傾斜凸部を形成した構成とすることもできる。

同様に、第３の実施の形態に係る保持体２５、または、第４の実施の形態に係る保持体４０に形成されている円形の凸形段差の外周部に形成された突起の傾斜面に代えて、軸方向に傾斜した傾斜凹部を形成し、一方、永久磁石側５４側に形成された傾斜凹部に代えて略円形の凸形段差とその外周部に軸方向の傾斜面を有する突起を形成した構成とすることもできる。

また、第２乃至第４の実施の形態において、保持体２５（４０）と永久磁石３５（５４）との嵌合部分にエラストマーや樹脂などから構成される弾性部材（図示せず）を挟んで保持してもよい。

本発明の第１の実施形態に係るブラシレスモータの断面説明図である。 本発明の第１の実施形態に係るロータの断面説明図である。 本発明の第１の実施形態に係るロータの分解斜視図である。 本発明の第２の実施形態に係るロータの断面説明図である。 本発明の第２の実施形態に係る磁石保護カバーの概略斜視図である。 本発明の第３の実施形態に係るロータの断面説明図である。 本発明の第４の実施形態に係るロータの断面説明図である。

符号の説明

１ ブラシレスモータ、２，３，４，５ ロータ、１３ 軸受、１４ ステータ、１５ ヨークハウジング、１５ａ センタハウジング、１５ｂ フロントハウジング、２０ 回転軸、２１ フランジ部、２２ 傾斜突起部、２２ａ 傾斜面、２５ 保持体、２６ 凸形段差、２７ 突起、２７ａ 傾斜面、３０ バックヨーク、３１ａ 傾斜凹部、３１ｂ 傾斜凹部、３４ 空間部、３５ 永久磁石、４０ 保持体、４０ａ 磁石保護カバー部、４０ｂ 底部、４１ 爪部、４２ 傾斜部、４３ 孔部、４４ 研削面、５４ 永久磁石

Claims (11)

1. 軸部および該軸部から径方向に延出する円板状のフランジ部を備えた回転軸と、
   該回転軸の軸部に平行且つ径方向に離間すると共に、前記フランジ部外周と当接して配置された円筒状の磁性体からなるバックヨークと、
   該バックヨークの外周に固着される円筒状の永久磁石と、
   前記バックヨークの軸端部側に当接すると共に前記回転軸の軸部が貫通した保持体と、を有してなるモータのロータであって、
   前記バックヨークの軸端部側と前記フランジ部の外周との当接面は、互いに軸方向に対し傾斜して当接する傾斜面として形成されてなることを特徴とするモータのロータ。
2. 軸部および該軸部から径方向に延出する円板状のフランジ部を備えた回転軸と、
   該回転軸の軸部に平行且つ径方向に離間すると共に、前記フランジ部外周と当接して配置された円筒状の磁性体からなるバックヨークと、
   該バックヨークの外周に固着される円筒状の永久磁石と、
   前記バックヨークの軸端部側に当接すると共に前記回転軸の軸部が貫通した保持体と、を有してなるモータのロータであって、
   前記バックヨークの軸端部側と前記保持体の外周との当接面は、互いに軸方向に対し傾斜して当接する傾斜面として形成されてなることを特徴とするモータのロータ。
3. 前記バックヨークの両軸端部側には、傾斜面を有する傾斜凹部又は傾斜凸部が所定間隔で形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のモータのロータ。
4. 前記保持体は、前記バックヨークの傾斜凹部又は傾斜凸部との当接部分に、傾斜凸部又は傾斜凹部が所定間隔で形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のモータのロータ。
5. 軸部および該軸部から径方向に延出する円板状のフランジ部を備えた回転軸と、
   該回転軸の軸部に平行且つ径方向に離間すると共に、前記フランジ部外周と当接して配置された円筒状の磁性体からなるバックヨークと、
   該バックヨークの外周に固着される円筒状の永久磁石と、
   前記バックヨークの軸端部側に当接すると共に前記回転軸の軸部が貫通した保持体と、を有してなるモータのロータであって、
   前記保持体は、前記バックヨークの傾斜凹部又は傾斜凸部との当接部分に、傾斜凸部又は傾斜凹部が所定間隔で形成される底部と、該底部と連続した開口部を備えた中空円筒体と、該中空円筒体の開口部の自由端に所定間隔で形成された爪部と、を有し、
   前記回転軸から延出されたフランジ部と、前記爪部とをかしめ固定したことを特徴とするモータのロータ。
6. 軸部および該軸部から径方向に延出する円板状のフランジ部を備えた回転軸と、
   該回転軸の軸部に平行且つ径方向に離間すると共に、前記フランジ部外周と当接して配置された円筒状の永久磁石と、
   前記永久磁石の軸端部側に当接すると共に前記回転軸の軸部が貫通した保持体と、を有してなるモータのロータであって、
   前記永久磁石の軸端部側と前記フランジ部の外周との当接面は、互いに軸方向に対し傾斜して当接する傾斜面として形成されてなることを特徴とするモータのロータ。
7. 軸部および該軸部から径方向に延出する円板状のフランジ部を備えた回転軸と、
   該回転軸の軸部に平行且つ径方向に離間すると共に、前記フランジ部外周と当接して配置された円筒状の永久磁石と、
   前記永久磁石の軸端部側に当接すると共に前記回転軸の軸部が貫通した保持体と、を有してなるモータのロータであって、
   前記永久磁石の軸端部側と前記保持体の外周との当接面は、互いに軸方向に対し傾斜して当接する傾斜面として形成されてなることを特徴とするモータのロータ。
8. 前記永久磁石の両軸端部側には、傾斜面を有する傾斜凹部又は傾斜凸部が所定間隔で形成されていることを特徴とする請求項６又は７に記載のモータのロータ。
9. 前記保持体は、前記永久磁石の傾斜凹部又は傾斜凸部との当接部分に、傾斜凸部又は傾斜凹部が所定間隔で形成されていることを特徴とする請求項６又は７に記載のモータのロータ。
10. 軸部および該軸部から径方向に延出する円板状のフランジ部を備えた回転軸と、
    該回転軸の軸部に平行且つ径方向に離間すると共に、前記フランジ部外周と当接して配置された円筒状の永久磁石と、
    前記永久磁石の軸端部側に当接すると共に前記回転軸の軸部が貫通した保持体と、を有してなるモータのロータであって、
    前記保持体は、前記永久磁石の傾斜凹部又は傾斜凸部との当接部分に、傾斜凸部又は傾斜凹部が所定間隔で形成される底部と、該底部と連続した開口部を備えた中空円筒体と、 該中空円筒体の開口部の自由端に所定間隔で形成された爪部と、を有し、
    前記回転軸から延出されたフランジ部と、前記爪部とをかしめ固定したことを特徴とするモータのロータ。
11. 請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のモータのロータを有することを特徴とするブラシレスモータ。

Images