JP2012205429A - ロータ、及びモータ - Google Patents

Abstract

【課題】永久磁石の保持をより確実に行うことができるロータを提供する。
【解決手段】コンシクエントポール型（ハーフマグネット型）のロータ２１では、ロータコア２３の各磁石磁極部２５の嵌合孔２５ａに収容され径方向に移動規制された永久磁石２６が軸方向両側においてロータコア２３（コアシート２４）の薄肉部２５ｃに係合されるカバー部材３１にてその軸方向の移動が規制される。
【選択図】図２

Description

本発明は、コンシクエントポール型（ハーフマグネット型）構造のロータ、及び該ロータを備えたモータに関するものである。

モータに用いられるロータとしては、例えば特許文献１にて示されているように、ロータコアの周方向に一方の極性を有する永久磁石が配置された磁石磁極部が複数形成されるとともに、前記ロータコアに一体形成された擬似磁極部が各磁石磁極部間に空隙を以て配置され、前記擬似磁極部を他方の磁極として機能するように構成された所謂コンシクエントポール型構造のロータが知られている。

また、同ロータにおいては、永久磁石がロータコアの外周面に配置され、その永久磁石の外周面に当接するように保持部材がロータコアに装着されて構成され、遠心力による永久磁石の径方向外側への移動が規制、飛散が防止されるようになっている。

特開２０１０−２５２５５４号公報

しかしながら、上記構成のロータにおいて、永久磁石の位置が径方向外側のみならず、何らかの原因で軸方向にずれるようなことがあると、モータの回転性能に影響を及ぼす虞がある。そのため、永久磁石を軸方向においてもより確実に保持することが求められている。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、永久磁石の保持をより確実に行うことができるロータ、及びそのロータを備えるモータを提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、永久磁石が径方向に移動規制された状態で配置されて一方の極性を構成する磁石磁極部がロータコアの周方向に複数形成されるとともに、前記ロータコアに一体形成された擬似磁極部が各磁石磁極部間に空隙を以て配置され、前記擬似磁極部を他方の磁極として機能するように構成されたロータにおいて、前記ロータコアの軸方向両側において前記ロータの回転軸及び前記ロータコアの少なくとも一方に装着される保持部材が前記永久磁石の軸方向各端部に当接し、該保持部材にて前記永久磁石の軸方向の移動を規制するように構成されたことをその要旨とする。

この発明では、所謂コンシクエントポール型構造のロータにおいて、径方向に移動規制された状態で磁石磁極部に配置された永久磁石は、ロータコアの軸方向両側においてロータの回転軸及びロータコアの少なくとも一方に装着される保持部材が軸方向各端部に当接し軸方向の移動が規制される。これにより、ロータに配置された永久磁石は、従来のような径方向への移動規制のみならず軸方向両側の保持部材により軸方向においても移動規制され、永久磁石の保持をより確実に行うことができる。結果、永久磁石の位置がずれる可能性を極めて低くしてモータの回転性能を良好に維持することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のロータにおいて、前記磁石磁極部と前記擬似磁極部とは、前記ロータコアの径方向に突出した形状に形成されるものであり、前記保持部材は、前記擬似磁極部と非当接となるように前記ロータに対して装着されたことをその要旨とする。

この発明では、磁石磁極部と擬似磁極部とは、ロータコアの径方向に突出した形状に形成され、保持部材は、擬似磁極部と非当接となるようにロータに対して装着される。ここで、保持部材を磁石磁極部と擬似磁極部とに跨るような形状とした場合、磁石磁極部（永久磁石）から発生した磁束の一部が保持部材を介して擬似磁極部に短絡した漏れ磁束となることを避けるため、非磁性材料で構成するというように保持部材の材料が限定される。これに対して本発明では、保持部材を擬似磁極部と非当接となるようにロータに対して装着することで、仮に保持部材を磁性材料で構成した場合であっても保持部材を介して生じ得る漏れ磁束を抑制できるため、保持部材の材料選択の自由度が大きくなる。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のロータにおいて、前記磁石磁極部と前記擬似磁極部とは、前記ロータコアの径方向に突出した形状に形成されるものであり、前記保持部材は、前記磁石磁極部、又は前記磁石磁極部と前記擬似磁極部に対応する部分に限り設けられたことをその要旨とする。

この発明では、磁石磁極部と擬似磁極部とは、ロータコアの径方向に突出した形状に形成され、保持部材は、磁石磁極部、又は磁石磁極部と擬似磁極部に対応する部分に限り設けられる。これにより、保持部材を磁極部に限定して設けることで、保持部材の構成に必要な材料を減らすことができ、製造コストの低減を図ることができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載のロータにおいて、前記ロータコアは、磁性金属板材から形成されるコアシートを軸方向に複数枚積層してなり、その軸方向に延びるように形成された磁石収容孔に前記永久磁石が挿入されて配置され、各コアシートは、前記磁石収容孔の周縁における前記永久磁石の周方向両側に位置する径方向連結部において他の部分よりも薄肉に形成して磁気抵抗を高く構成された薄肉部が形成され、前記保持部材は、前記各磁石磁極部のそれぞれに設けられた複数の部材から構成されるとともに、各保持部材には軸方向に延びて形成されたコア固定部が設けられ、該コア固定部の先端部分に設けられた係合部が軸方向に積層の前記コアシートの薄肉部間の隙間に挿入されて該薄肉部に係合されて前記ロータコアに装着されたことをその要旨とする。

この発明では、ロータコアは、磁性金属板材のコアシートを複数枚積層して構成され、永久磁石が挿入配置される磁石収容孔の周縁でその永久磁石の周方向両側に位置する径方向連結部には、その部分の漏れ磁束を低減するために磁気抵抗を高くする薄肉部が形成される。そして、磁石磁極部毎に設けられて永久磁石の軸方向の移動を規制するための保持部材は、それぞれ軸方向に延びるコア固定部の先端部分の係合部が軸方向に積層のコアシートの薄肉部間の隙間に挿入され該薄肉部に係合されてロータコアに装着される。これにより、上記のような漏れ磁束を低減させる薄肉部を利用して保持部材のコア固定部を係合させるため、保持部材を装着（係合）させるための手段をロータコアに別途設ける必要がない。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載のロータにおいて、前記ロータコアは、軸方向に延びるように形成された磁石収容孔に前記永久磁石が挿入されて配置され、前記保持部材は、前記各磁石磁極部のそれぞれに設けられた複数の部材から構成されるとともに、各保持部材には軸方向に延びて形成されたコア固定部が設けられ、該コア固定部の先端部分に設けられた嵌合連結部が軸方向他方側の保持部材のコア固定部の嵌合連結部と互いに連結して前記ロータコアに装着されたことをその要旨とする。

この発明では、磁石磁極部毎に設けられて永久磁石の軸方向の移動を規制するための保持部材は、それぞれ軸方向に延びるコア固定部の先端部分の嵌合連結部が軸方向他方側の保持部材のコア固定部の嵌合連結部と互いに連結されてロータコアに装着される。これにより、磁石磁極部の軸方向両側に備えられた各保持部材を互いの嵌合連結部を連結してロータコアに装着することで、保持部材を装着させるための手段をロータコアに別途設ける必要がない。

請求項６に記載の発明は、請求項４又は５に記載のロータにおいて、前記ロータコアは、周方向において前記磁石収容孔の周縁と前記永久磁石との間に隙間が生じるように構成され、前記保持部材は、前記コア固定部が前記永久磁石と前記ロータコアの磁石収容孔の周縁との間の隙間に挿入されて前記ロータコアへの装着を図るとともに、該コア固定部にて前記永久磁石を周方向から保持するように構成されたことをその要旨とする。

この発明では、ロータコアは、周方向において永久磁石のその磁石収容孔の周縁との間に隙間が生じるように構成され、その隙間が磁石収容孔の周縁と永久磁石との間の磁気抵抗を高くし漏れ磁束が低減される。そして、保持部材のコア固定部は、永久磁石とロータコアの磁石収容孔の周縁との間のその隙間に挿入されてロータコアへの装着を図るとともに、該コア固定部にて永久磁石を周方向から保持するように構成される。これにより、コア固定部にて保持部材の装着も行い、保持部材（コア固定部）を非磁性又はコア固定部の磁気抵抗を高く構成することで漏れ磁束の低減を図りつつ、永久磁石の周方向に対する移動をも規制して保持することができる。

請求項７に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載のロータにおいて、前記ロータコアは、軸方向に延びるように形成された磁石収容孔に前記永久磁石が挿入されて配置され、周方向においてその磁石収容孔の周縁と前記永久磁石との間に隙間が生じるように構成され、前記保持部材は、軸方向に延びて形成された磁石固定部が設けられ、該磁石固定部が前記永久磁石と前記ロータコアの磁石収容孔の周縁との間の隙間に挿入され前記永久磁石を周方向から保持するように構成されたことをその要旨とする。

この発明では、ロータコアは、周方向において永久磁石とその磁石収容孔の周縁との間に隙間が生じるように構成され、その隙間が磁石収容孔の周縁と永久磁石との間の磁気抵抗を高くし漏れ磁束が低減される。そして、保持部材の磁石固定部は、永久磁石とロータコアの磁石収容孔の周縁との間のその隙間に挿入され永久磁石を周方向から保持するように構成される。これにより、保持部材（磁石固定部）を非磁性又は磁石固定部の磁気抵抗を高く構成することで漏れ磁束の低減を図りつつ、永久磁石の周方向に対する移動をも規制して保持することができる。

請求項８に記載の発明は、請求項１又は３に記載のロータにおいて、前記擬似磁極部は、径方向の磁束の向きに沿うように形成され磁束の整流機能を有するスリットが設けられ、前記保持部材は、前記各磁石磁極部のそれぞれに設けられた複数の部材から構成されるとともに、各保持部材には軸方向に延びて形成されたコア固定部が設けられ、該コア固定部が前記スリットに挿入されて前記ロータコアに装着されたことをその要旨とする。

この発明では、擬似磁極部は、径方向の磁束の向きに沿うように形成され磁束の整流機能を有するスリットが設けられる。そして、磁石磁極部毎に設けられて永久磁石の軸方向の移動を規制するための保持部材は、それぞれ軸方向に延びるコア固定部がそのスリットに挿入されてロータコアに装着される。これにより、上記のような磁束の整流を行うスリットを保持部材の装着に用いることで、保持部材を装着させるための手段をロータコアに別途設ける必要がない。

請求項９に記載の発明は、請求項１〜８のいずれか１項に記載のロータを備えたモータである。
この発明では、ロータの磁石磁極部に配置された永久磁石の保持をより確実なものとしたモータを提供することができる。

本発明によれば、永久磁石の保持をより確実に行うことができるロータ、及びそのロータを備えるモータを提供することができる。

第１実施形態におけるモータの平面図である。 第１実施形態におけるロータの分解斜視図である。 （ａ）は第１実施形態におけるロータの部分拡大図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。 （ａ）は第１実施形態におけるロータコアの上面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。 （ａ）は第１実施形態におけるカバー部材の上面図、（ｂ）はカバー部材の側面図である。 （ａ）は第２実施形態におけるロータの部分拡大図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ線断面図、（ｃ）はカバー部材の上面図、（ｄ）はカバー部材の側面図である。 （ａ）は第３実施形態におけるロータの部分拡大図、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ線断面図、（ｃ）はカバー部材の上面図、（ｄ）はカバー部材の側面図である。 （ａ）は第４実施形態におけるロータの部分拡大図、（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ線断面図、（ｃ）はカバー部材の上面図、（ｄ）はカバー部材の側面図である。 （ａ）は第５実施形態におけるロータの部分拡大図、（ｂ）は（ａ）のＦ−Ｆ線断面図、（ｃ）はカバー部材の上面図、（ｄ）はカバー部材の側面図である。 第６実施形態におけるロータの分解斜視図である。 （ａ）は第６実施形態におけるロータの部分拡大図、（ｂ）は（ａ）のＧ−Ｇ線断面図、（ｃ）はカバー部材の上面図、（ｄ）はカバー部材の側面図である。 第７実施形態におけるロータ及び回転軸の概略構成図である。 第７実施形態におけるロータの分解斜視図である。

以下、本発明を具体化した第１実施形態を図１〜図５に従って説明する。
図１及び図２に示すように、本実施形態のブラシレスモータ（以下、単にモータという）１０は、略円環状のステータ１１の内側にロータ２１が回転可能に収容されてなるインナロータ型にて構成されている。ステータ１１は、磁性金属板材を複数枚積層してなる略円筒状のステータコア１２を有し、そのステータコア１２に等角度間隔に設けられた１２個のティース１２ａに集中巻きにて巻回される１２個の巻線磁極１３とで構成されている。

ステータ１１の内側に配置されるロータ２１は、回転軸２２に固定された略円環状のロータコア２３を有する。ロータコア２３は、磁性金属板材からなるコアシート２４を軸方向に複数枚（本実施形態では１６枚）積層し互いにかしめにより連結して構成されている。ロータコア２３は、径方向の中央部分に圧入孔２３ａが設けられ、該圧入孔２３ａへの回転軸２２の圧入にて該回転軸２２に対して固定されている。ロータコア２３は、外周部の周方向９０°間隔において径方向外側に突出した凸形状の磁石磁極部２５が４個形成されている。各磁石磁極部２５には、略直方体形状の嵌合孔２５ａが形成され、長手方向が軸方向となるように形成されている。各嵌合孔２５ａには、略直方体形状の永久磁石２６がそれぞれ挿入されて埋込まれ、モータ１０が所謂埋込磁石型モータとして構成されている。各嵌合孔２５ａは、磁石磁極部２５の周方向中央を通る磁極中心線の直交方向の幅Ｌ１が永久磁石２６よりも長くなるように形成されており、ロータコア２３は、嵌合孔２５ａ周縁における永久磁石２６の周方向両側に位置しロータコア２３に一体形成された径方向連結部２５ｂと永久磁石２６との間に隙間Ｓ１が生じるように構成されている。

各永久磁石２６は、径方向外側がＮ極、径方向内側がＳ極となるように着磁され、磁石磁極部２５をＮ極の磁極として構成している。また、各磁石磁極部２５間には、ロータコア２３の外周部分に一体形成され径方向外側に突出した凸形状の擬似磁極部２７がそれぞれ磁石磁極部２５と軸方向から見て所定面積の空隙Ｋを設けて形成されている。つまり、各磁石磁極部２５及び擬似磁極部２７は等角度（４５°）間隔に交互に配置される。そして、ロータ２１は、Ｎ極の磁石磁極部２５に対して擬似磁極部２７をＳ極として機能させ８磁極の所謂コンシクエントポール型にて構成されている。

本実施形態のロータ２１は、ロータコア２３の軸方向両側にカバー部材３１を有し、該カバー部材３１は、各磁石磁極部２５のそれぞれに設けられた複数の部材から構成される。各カバー部材３１は、永久磁石２６の軸方向で対向配置されている。図３（ａ）に示すように、磁石磁極部２５に配置された各カバー部材３１は、各嵌合孔２５ａに埋込まれ径方向への移動が規制された永久磁石２６の軸方向端部を覆うようにして配置され永久磁石２６の軸方向への移動を規制している。

ここで、図４（ａ）（ｂ）に示すように、ロータコア２３は、各コアシート２４の径方向連結部２５ｂにおいて他の部分よりも薄肉形成して磁気抵抗を高く構成された薄肉部２５ｃが形成されている。各薄肉部２５ｃは、コアシート２４の軸方向の一端から他端に向かって凹設して薄肉形成されている。コアシート２４は、薄肉部２５ｃの凹設部分が軸方向で対向するようにして積層され磁石磁極部２５の各コアシート２４の薄肉部２５ｃ間に複数個（本実施形態では８個）の隙間Ｓ２が生じるように構成されている。各隙間Ｓ２は、前記嵌合孔２５ａ（隙間Ｓ１）と連通している。

図５（ａ）（ｂ）に示すように、各カバー部材３１は、好ましい材料として例えば非磁性材料（例えば、黄銅等の金属や樹脂）からなり、略長方形の板状に形成された磁石保持部３２と、該磁石保持部３２の端部部分から直交方向に延設された一対のコア固定部３３とから構成されている。磁石保持部３２は、長手方向の幅が前記磁石磁極部２５の磁極中心線の直交方向の幅と同じ長さに形成されており、その長手方向の端部部分にコア固定部３３が設けられている。また磁石保持部３２は、短手方向の幅が前記嵌合孔２５ａの径方向の幅よりも若干長く形成されている。コア固定部３３は、磁石保持部３２の直交方向の長さＬ２がロータコア２３の軸方向端部から所定の数の隙間Ｓ２（本実施形態では軸方向に三個目）までの長さに設定されている。コア固定部３３は、その先端部分に磁石保持部３２の長手方向に沿うように内側に向かって形成され互いに向き合うように構成された係合部３４が設けられている。

図３（ｂ）に示すように、各カバー部材３１は、コア固定部３３が前記空隙Ｋに軸方向から挿入され、そのコア固定部３３の係合部３４が磁石磁極部２５の隙間Ｓ２に周方向から挿入されて薄肉部２５ｃに係合するとともに、磁石保持部３２の内側面３２ａが永久磁石２６の軸方向の端面２６ａに当接するように装着される。また各コア固定部３３の係合部３４は、隙間Ｓ２を挿通して隙間Ｓ１に到達し先端面３４ａが永久磁石２６の周方向の側面２６ｂに当接され永久磁石２６を周方向から固定するように構成されている。

尚、このように構成されたロータ２１では、ロータ２１の回転動作にともなって各磁石磁極部２５の隙間Ｓ２に空気が流れ込むことで騒音が大きくなることが懸念されるが、その様な場合であっても各隙間Ｓ２を塞ぐようにカバー部材３１のコア固定部３３の長さＬ２（図５（ｂ）参照）の長さを十分に設けて隙間Ｓ２への空気の流入を低減することで騒音の増大が抑制されることが期待できる。

次に、本実施形態の特徴的な効果を記載する。
（１）コンシクエントポール型の本実施形態のロータ２１では、ロータコア２３の各磁石磁極部２５の嵌合孔２５ａに収容され径方向に移動規制された永久磁石２６が軸方向両側においてロータコア２３（コアシート２４）の薄肉部２５ｃに係合されるカバー部材３１にて軸方向の移動が規制されている。これにより、ロータコア２３に配置された永久磁石２６は、径方向への移動規制のみならず軸方向両側のカバー部材３１により軸方向においても移動規制され、永久磁石２６の保持をより確実に行うことができる。結果、永久磁石２６の位置がずれる可能性を極めて低くしてモータ１０の回転性能を良好に維持することができる。

（２）本実施形態の磁石磁極部２５と擬似磁極部２７とは、ロータコア２３の径方向外側に突出した形状に形成されており、各カバー部材３１は、擬似磁極部２７と非当接となるように磁石磁極部２５に対して装着されている。ここで、カバー部材３１を磁石磁極部２５と擬似磁極部２７とに跨るような形状とした場合、磁石磁極部２５（永久磁石２６）から発生した磁束の一部がカバー部材３１を介して擬似磁極部２７に短絡した漏れ磁束となることを避けるため、非磁性材料で構成するというようにカバー部材３１の材料が限定される。これに対して本実施形態では、カバー部材３１を擬似磁極部２７と非当接となるようにロータコア２３に対して装着することで、仮にカバー部材３１を磁性材料で構成した場合であってもカバー部材３１を介して生じ得る漏れ磁束を抑制できるため、カバー部材３１の材料選択の自由度が大きくなる。

（３）磁石磁極部２５は、ロータコア２３の径方向外側に突出した形状に形成されており、カバー部材３１は、その磁石磁極部２５に対応する部分に限り設けられている。これにより、カバー部材３１を磁石磁極部２５に限定して設けることで、カバー部材３１の構成に必要な材料を減らすことができ、製造コストの低減を図ることができる。

また、本実施形態のロータ２１は、所謂コンシクエントポール型にて構成されており、全磁極を磁石磁極部２５とする従来のロータ構成に比べて永久磁石２６を有する磁石磁極部２５の数が半分となっている。従って、本実施形態のカバー部材３１をコンシクエントポール型のロータ構成に適用させたことで、カバー部材３１の構成に必要な材料をより多く減らすことができる。

（４）ロータコア２３は、磁性金属板材のコアシート２４を複数枚積層して構成され、永久磁石２６が埋込まれる嵌合孔２５ａ周縁でその永久磁石２６の周方向両側に位置する径方向連結部２５ｂには、その部分の漏れ磁束を低減するために磁気抵抗を高くする薄肉部２５ｃが形成されている。ここで、ロータコア２３の嵌合孔２５ａに永久磁石２６が埋込まれる埋込磁石型のロータ２１では、永久磁石２６の端部周縁で径方向に繋った径方向連結部２５ｂにおいて漏れ磁束が生じ得る。これに対し本実施形態では、径方向連結部２５ｂに生じ得る漏れ磁束が薄肉部２５ｃを設けて磁気抵抗を高くしたことで低減される。そして、磁石磁極部２５毎に設けられて永久磁石２６の軸方向の移動を規制するためのカバー部材３１は、それぞれ軸方向に延設されたコア固定部３３の係合部３４が積層されたコアシート２４の薄肉部２５ｃ間の隙間Ｓ２に挿入され該薄肉部２５ｃに係合されてロータコア２３に装着されている。これにより、上記のような漏れ磁束を低減させる薄肉部２５ｃを利用してカバー部材３１のコア固定部３３を係合させるため、カバー部材３１を装着（係合）させるための手段をロータコア２３に別途設ける必要がない。

（５）各嵌合孔２５ａは、磁石磁極部２５の周方向中央を通る磁極中心線の直交方向の幅Ｌ１が永久磁石２６よりも長くなるように形成されており、ロータコア２３は、周方向において径方向連結部２５ｂと永久磁石２６との間に隙間Ｓ１が生じるように構成され、その隙間Ｓ１が嵌合孔２５ａの周縁と永久磁石２６との間の磁気抵抗を高くし漏れ磁束が低減される。そして、各コア固定部３３の係合部３４は、隙間Ｓ２を挿通して隙間Ｓ１に到達し先端面３４ａが永久磁石２６の周方向の側面２６ｂに当接され永久磁石２６を周方向から固定している。これにより、コア固定部３３にてカバー部材３１の装着も行い、カバー部材３１（コア固定部３３）を非磁性又はコア固定部３３の磁気抵抗を高く構成することで漏れ磁束の低減を図りつつ、永久磁石２６の周方向に対する移動も規制して保持することができる。

（第２実施形態）
以下、本発明を具体化した第２実施形態を図６に従って説明する。尚、本実施形態と上記第１実施形態との主たる相違点は、カバー部材３１に磁石固定部３５を設けた構成の変更のみである。このため、説明の便宜上、第１実施形態と同一の部分については同一の符号を付すこととして、その説明を省略する。

図６（ａ）（ｂ）に示すように、本実施形態のロータ２１では、カバー部材３１には磁石固定部３５が設けられ、該磁石固定部３５を永久磁石２６と径方向連結部２５ｂとの間の隙間Ｓ１に軸方向から嵌挿させて永久磁石２６を周方向から保持している。図６（ｃ）（ｄ）に示すように、カバー部材３１の磁石保持部３２には、長手方向の両側に隙間Ｓ１の位置に応じて磁石保持部３２から直交方向（軸方向）に延びて形成された板状の磁石固定部３５がそれぞれ設けられている。磁石固定部３５は、径方向の幅がコア固定部３３と同等に形成され、軸方向の長さがコア固定部３３よりも短く形成されている。また、カバー部材３１のコア固定部３３は、各係合部３４の突出長さが上記第１実施形態のものに比べて若干短くなっている。

図６（ｂ）に示すように、磁石磁極部２５に装着された各カバー部材３１は、隙間Ｓ１に挿入された磁石固定部３５の内側の側面３５ａが永久磁石２６の周方向の側面２６ｂに当接し、外側の側面３５ｂがロータコア２３の径方向連結部２５ｂの内側の側面２５ｄに当接するとともに、各コア固定部３３の係合部３４がロータコア２３の隙間Ｓ２に周方向から挿入され薄肉部２５ｃに係合するように固定される。

次に、本実施形態の特徴的な効果を記載する。
（１）本実施形態のカバー部材３１は、磁石保持部３２の長手方向の両側に軸方向に延びて形成された磁石固定部３５が設けられている。カバー部材３１は、磁石固定部３５が隙間Ｓ１に嵌挿され永久磁石２６と径方向連結部２５ｂとに当接するとともに、コア固定部３３の係合部３４がロータコア２３の隙間Ｓ２に周方向から挿入され薄肉部２５ｃに係合するように固定されている。これにより、非磁性のカバー部材３１を用いていることで、漏れ磁束の低減を図りつつ、そのカバー部材３１の磁石固定部３５にて永久磁石２６の周方向に対する移動も規制して保持することができる。

（第３実施形態）
以下、本発明を具体化した第３実施形態を図７に従って説明する。尚、本実施形態と上記第１実施形態との主たる相違点は、カバー部材３１のコア固定部３３をコア固定部４１とした構成の変更のみである。このため、説明の便宜上、第１実施形態と同一の部分については同一の符号を付すこととして、その説明を省略する。

図７（ａ）（ｂ）に示すように、本実施形態のロータ２１は、カバー部材３１のコア固定部４１を永久磁石２６と径方向連結部２５ｂとの間の隙間Ｓ１に軸方向から嵌挿させて永久磁石２６を周方向から保持している。カバー部材３１は、磁石保持部３２の長手方向の幅が嵌合孔２５ａと同じ長さに形成されコア固定部４１が隙間Ｓ１の位置となるように構成されている。図７（ｃ）（ｄ）に示すように、コア固定部４１は、基端側に比べて先端側の厚みが薄くなるように形成されている。コア固定部４１の先端部分に設けられた係合部４２は、磁石保持部３２の長手方向に沿うように外側に向かって形成され、その係合部４２の軸方向の端部部分は、半球面状の丸みを帯びた形状に形成されている。このように構成されたカバー部材３１は、係合部４２を薄肉部２５ｃに係合させる際に、その先端側の部分が周方向に傾動可能となるとともに、丸みの帯びた形状の端部部分により薄肉部２５ｃとの摩擦が緩和され、取り付け作業が容易とされている。

図７（ｂ）に示すように、磁石磁極部２５に装着された各カバー部材３１は、隙間Ｓ１に挿入されたコア固定部４１の基端側の厚肉部分において内側の側面４１ａが永久磁石２６の周方向の側面２６ｂに当接し、外側の側面４１ｂがロータコア２３の径方向連結部２５ｂの側面２５ｄに当接するとともに、係合部４２がロータコア２３の隙間Ｓ２に周方向の内側から挿入され薄肉部２５ｃに係合するように固定される。

次に、本実施形態の特徴的な効果を記載する。
（１）本実施形態のカバー部材３１は、コア固定部４１が隙間Ｓ１に嵌挿され係合部４２が隙間Ｓ２に周方向の内側から挿入され薄肉部２５ｃに係合して固定されている。これにより、非磁性のカバー部材３１を用いていることで、漏れ磁束の低減を図りつつ、そのカバー部材３１のコア固定部４１にて永久磁石２６の周方向に対する移動も規制して保持することができる。

（２）本実施形態のカバー部材３１は、磁石保持部３２の長手方向の幅が嵌合孔２５ａと同じ長さに形成されコア固定部４１が隙間Ｓ１の位置となるように構成されている。これにより、カバー部材３１のコア固定部４１が磁石磁極部２５の周方向端部から空隙Ｋに突出することなく、永久磁石２６を保持することができる。

（３）カバー部材３１は、コア固定部４１が基端側に比べて先端側の厚みが薄くなるように形成されている。コア固定部４１の係合部４２は、磁石保持部３２の長手方向に沿うように外側に向かって形成され、その係合部４２の軸方向の端部部分は、半球面状の丸みを帯びた形状に形成されている。これにより、コア固定部４１の取り付け作業が容易となる。

（第４実施形態）
以下、本発明を具体化した第４実施形態を図８に従って説明する。尚、本実施形態と上記第２実施形態との主たる相違点は、コア固定部３３の係合部３４を嵌合連結部４４とした構成の変更のみである。このため、説明の便宜上、第２実施形態と同一の部分については同一の符号を付すこととして、その説明を省略する。

図８（ａ）（ｂ）に示すように、本実施形態のロータ２１は、各カバー部材３１に設けられたコア固定部３３を空隙Ｋに軸方向から挿入されている。図８（ｃ）（ｄ）に示すように、各カバー部材３１には、コア固定部３３の先端部分に嵌合連結部４４が設けられ、軸方向他方側のカバー部材３１の嵌合連結部４４と互いに連結されるように構成されている。尚、コア固定部３３と磁石固定部３５との軸方向の長さは、ロータコア２３の軸方向の長さの半分に形成されている。

図８（ｂ）に示すように、各カバー部材３１は、軸方向で対向する各カバー部材３１の嵌合連結部４４が互いに嵌め込まれて固定されている。また、磁石磁極部２５に装着されたカバー部材３１は、隙間Ｓ１に嵌挿された磁石固定部３５の側面３５ａが永久磁石２６の側面２６ｂに当接し、側面３５ｂが径方向連結部２５ｂの側面２５ｄに当接するとともに、軸方向の先端面３５ｃが互いに当接して固定されている。

次に、本実施形態の特徴的な効果を記載する。
（１）本実施形態のカバー部材３１は、コア固定部３３の先端部分に設けられた嵌合連結部４４が軸方向他方側のカバー部材３１のコア固定部３３の嵌合連結部４４と互いに嵌め込まれて磁石磁極部２５に固定されている。これにより、磁石磁極部２５の軸方向両側に備えられた各カバー部材３１を互いの嵌合連結部４４を連結してロータコア２３に装着することで、カバー部材３１を装着させるための手段をロータコア２３に別途設ける必要がない。

（第５実施形態）
以下、本発明を具体化した第５実施形態を図９に従って説明する。尚、本実施形態と上記第４実施形態との主たる相違点は、磁石固定部３５の先端部分に嵌合連結部４４を設けコア固定部としての機能を備えた構成の変更のみである。このため、説明の便宜上、第４実施形態と同一の部分については同一の符号を付すこととして、その説明を省略する。

図９（ａ）（ｂ）に示すように、本実施形態のロータ２１は、各カバー部材３１に設けられた磁石固定部３５を隙間Ｓ１に軸方向から嵌挿させて永久磁石２６を周方向から保持している。図９（ｃ）（ｄ）に示すように、各カバー部材３１には、磁石固定部３５の先端部分に嵌合連結部４４が設けられている。因みに、コア固定部３３の軸方向の長さは、空隙Ｋに挿入して径方向連結部２５ｂに係合する程度に短く形成されている。

図９（ｂ）に示すように、磁石磁極部２５に装着された各カバー部材３１は、磁石固定部３５が隙間Ｓ１に嵌挿され、その磁石固定部３５の嵌合連結部４４が互いに嵌め込まれて固定されている。

次に、本実施形態の特徴的な効果を記載する。
（１）本実施形態のカバー部材３１は、磁石固定部３５が隙間Ｓ１に嵌挿され、その磁石固定部３５の嵌合連結部４４が互いに嵌め込まれて固定されている。これにより、カバー部材３１を装着させるための手段をロータコア２３に別途設ける必要がなく、且つ漏れ磁束の低減を図りつつ、永久磁石２６の周方向に対する移動をも規制して保持することができる。

（第６実施形態）
以下、本発明を具体化した第６実施形態を図１０及び図１１に従って説明する。尚、本実施形態と上記第１実施形態との主たる相違点は、ロータコア２３の擬似磁極部２７にスリット２７ａを設けた構成及びカバー部材３１をカバー部材５１とした構成の変更のみである。このため、説明の便宜上、第１実施形態と同一の部分については同一の符号を付すこととして、その説明を省略する。

図１０に示すように、本実施形態のロータ２１は、ロータコア２３の各擬似磁極部２７の周方向中間部に磁束の整流機能を有するスリット２７ａが設けられている。スリット２７ａは、擬似磁極部２７の磁極中心線に対して線対称となる位置に同一形状のものが一対設けられている。一対のスリット２７ａは、ロータコア２３の内周側から外周側に向かうにつれて互いの周方向の間隔が若干広くなるように設けられている。尚、スリット２７ａは、軸方向から見て略長方形をなし、ロータコア２３を軸方向に貫通している。

ここで、本実施形態のようなコンシクエントポール型構造のロータ２１は、磁束の強制力（誘導）のある永久磁石２６と、磁束の強制力のない擬似磁極部２７とが混在する磁極にて構成されているため、磁気的な乱れが生じ易い。これに対し本実施形態では、各擬似磁極部２７にスリット２７ａが形成されていることで、擬似磁極部２７内の磁束が整流されて磁気的な乱れを抑えることができる。そして、本実施形態のカバー部材５１は、そのスリット２７ａに磁石保持部５２に設けられたコア固定部５３が挿入されるようにして構成されている。

図１１（ａ）（ｂ）に示すように、カバー部材５１の磁石保持部５２は、長手方向の両側部分が磁石磁極部２５の周方向端部で屈曲し空隙Ｋを覆うようにして擬似磁極部２７のスリット２７ａの位置まで延設され、コア固定部５３がスリット２７ａに挿入されている。本実施形態のロータ２１は、カバー部材５１のコア固定部５３をスリット２７ａに軸方向から挿入するとともに、磁石固定部５４を永久磁石２６と径方向連結部２５ｂとの間の隙間Ｓ１に嵌合させて永久磁石２６を周方向から保持している。

図１１（ｃ）（ｄ）に示すように、コア固定部５３は、磁石磁極部２５の周方向端部で屈曲した磁石保持部５２の端部部分に軸方向に延びて形成されている。磁石固定部５４は、隙間Ｓ１の位置に応じて磁石保持部５２を軸方向一側面から凹設して他側面側に突出させた凸設部分で構成されている。

図１１（ｂ）に示すように、磁石磁極部２５に装着された各カバー部材５１は、磁石固定部５４が隙間Ｓ１に嵌め込まれ永久磁石２６の周方向の側面２６ｂとロータコア２３の径方向連結部２５ｂの側面２５ｄとに当接するとともに、コア固定部３３が擬似磁極部２７のスリット２７ａに挿入され、該スリット２７ａに係合するように固定される。また、磁石保持部５２の内側面５２ａが永久磁石２６の軸方向の端面２６ａに当接するように固定される。

次に、本実施形態の特徴的な効果を記載する。
（１）本実施形態のロータ２１は、ロータコア２３の各擬似磁極部２７の周方向中間部に磁束の整流機能を有するスリット２７ａが一対設けられている。そして、磁石磁極部２５毎に設けられて永久磁石２６の軸方向の移動を規制するためのカバー部材５１は、それぞれ軸方向に延びるコア固定部５３がそのスリット２７ａに挿入されて該スリット２７ａに係合してロータコア２３に固定されている。これにより、磁束の整流を行うスリット２７ａをカバー部材５１の装着に用いることで、カバー部材３１を装着させるための手段をロータコア２３に別途設ける必要がない。

（２）本実施形態の磁石固定部５４は、隙間Ｓ１の位置に応じて磁石保持部５２を軸方向一側面から凹設して他側面側に突出させた凸設部分で構成されている。これにより、例えばカバー部材５１を板状の金属から形成する場合に、プレス加工等にて磁石固定部５４を容易に形成することができる。

（３）各カバー部材５１は、擬似磁極部２７に設けられたスリット２７ａにコア固定部３３が固定されている。これにより、永久磁石２６への影響を考慮することなく、圧入等の強固な固定手段を採用することもできる。

（第７実施形態）
以下、本発明を具体化した第７実施形態を図１２及び図１３に従って説明する。尚、本実施形態と上記第１実施形態との主たる相違点は、カバー部材３１をカバー部材６１とした構成の変更のみである。このため、説明の便宜上、第１実施形態と同一の部分については同一の符号を付すこととして、その説明を省略する。

図１２及び図１３に示すように、本実施形態のカバー部材６１は、ロータコア２３の軸方向両側に設けられ略円板状に形成された一対のカバー部材６１から構成されている。各カバー部材６１は、径方向の中央部分に固定孔６１ａがそれぞれ設けられている。カバー部材６１は、各固定孔６１ａへの回転軸２２の圧入にて該回転軸２２に対して固定されている。両カバー部材６１は、回転軸２２が圧入されることにより、該回転軸２２及びロータコア２３と一体回転可能に固定される。

各カバー部材６１は、外周部に磁石磁極部２５に応じて径方向に突出した凸形状の磁石保持部６２が周方向９０°間隔において４個形成されている。また各カバー部材６１は、磁石保持部６２間が擬似磁極部２７及び空隙Ｋに対応する部分を省略して構成されている。そして、ロータ２１は、カバー部材６１が擬似磁極部２７と非当接となるように回転軸２２に装着されるとともに、磁石保持部６２の内側面６２ａが永久磁石２６の軸方向の端面２６ａに当接するように固定される。

次に、本実施形態の特徴的な効果を記載する。
（１）本実施形態のロータ２１では、ロータコア２３の軸方向両側に設けられる略円板状の各カバー部材６１にて各磁石磁極部２５の永久磁石２６の軸方向端部を保持することができる。これにより、カバー部材６１の部品点数を減らして永久磁石２６の保持をより確実に行うことができる。

（２）本実施形態の各カバー部材６１は、ロータコア２３の擬似磁極部２７と非当接になるようにロータ２１の回転軸２２に装着されている。これにより、仮にカバー部材６１を磁性材料で構成した場合であってもカバー部材６１を介して生じ得る漏れ磁束を抑制できるため、カバー部材６１の材料選択の自由度が大きくなる。

尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記各実施形態のカバー部材３１，５１について、金属製板材のプレス加工にて形成してもよい。この場合、磁石固定部３５を有するカバー部材５１についてはその位置を磁石保持部３２の周縁に位置を変更して対応する。

・上記各実施形態において、各カバー部材３１，５１，６１は、ロータ２１の回転軸２２、又はロータコア２３のいずれかに固定（装着）されていたが、回転軸２２及びロータコア２３の両方に固定する構成に変更してもよい。

・上記各実施形態において、各カバー部材３１，５１，６１の形状は一例であり、例えば、軸方向両側のカバー部材３１を非対称とする構成や第６実施形態においてカバー部材５１を環状に形成する構成等、適宜構成を変更してもよい。

・上記各実施形態では、ロータ２１の永久磁石２６が各磁石磁極部２５の嵌合孔２５ａに埋め込まれた所謂埋込磁石型モータ１０のロータ２１に適用したが、これに限らない。例えば、従来のような永久磁石２６の径方向外側への移動がカバー部材の装着等で規制されたロータ構成に適用してもよい。

・上記各実施形態において、永久磁石２６と径方向連結部２５ｂとの間の隙間Ｓ１を省略した構成に変更してもよい。
・上記第４〜第７実施形態において、ロータコア２３の薄肉部２５ｃを形成しない構成に変更してもよい。また、上記第１〜第３実施形態において、例えば薄肉部２５ｃは、コア固定部３３の係合部３４が係合する位置のコアシート２４にのみに設けてもよい。

・上記各実施形態において、例えば磁石磁極部２５の薄肉部２５ｃから樹脂材料を充填し隙間Ｓ１を含め磁石磁極部２５を樹脂材料でモールドした構成としてもよい。これにより、永久磁石２６の保持をより確実に行うことができる。

・上記各実施形態では、ロータコア２３及びステータコア１２を磁性金属板材の積層にて構成したが、このような積層型のコアに限らず、例えば磁性粉体の成形にてコアを構成してもよい。

・上記各実施形態でのロータ２１の磁極数、ステータ１１の磁極数は一例であり、適宜変更してもよい。
・上記各実施形態では、ステータ１１は、各ティース１２ａに対して集中巻きにて構成されていたが、各ティース１２ａの数の増加とともに分布巻きされた構成に変更してもよい。

・上記各実施形態では、各永久磁石２６は、その径方向外側の面がＮ極となるように配置されたが、径方向外側がＳ極となるように変更してもよい。
・上記各実施形態では、インナロータ型のモータ１０に用いられるロータ２１に適用したが、アウタロータ型のモータのロータに適用してもよい。この場合、ロータとステータとの径方向の対向関係が逆になる。

１０…モータ、２１…ロータ、２２…回転軸、２３…ロータコア、２４…コアシート、２５…磁石磁極部、２５ａ…嵌合孔（磁石収容孔）、２５ｂ…径方向連結部、２５ｃ…薄肉部、２６…永久磁石、２７…擬似磁極部、２７ａ…スリット、３１，５１，６１…カバー部材（保持部材）、３３，４１，５３…コア固定部、３４，４２…係合部、３５，５４…磁石固定部、４４…嵌合連結部、Ｋ…空隙、Ｌ１…幅、Ｓ１，Ｓ２…隙間。

Claims (9)

1. 永久磁石が径方向に移動規制された状態で配置されて一方の極性を構成する磁石磁極部がロータコアの周方向に複数形成されるとともに、前記ロータコアに一体形成された擬似磁極部が各磁石磁極部間に空隙を以て配置され、前記擬似磁極部を他方の磁極として機能するように構成されたロータにおいて、
   前記ロータコアの軸方向両側において前記ロータの回転軸及び前記ロータコアの少なくとも一方に装着される保持部材が前記永久磁石の軸方向各端部に当接し、該保持部材にて前記永久磁石の軸方向の移動を規制するように構成されたことを特徴とするロータ。
2. 請求項１に記載のロータにおいて、
   前記磁石磁極部と前記擬似磁極部とは、前記ロータコアの径方向に突出した形状に形成されるものであり、
   前記保持部材は、前記擬似磁極部と非当接となるように前記ロータに対して装着されたことを特徴とするロータ。
3. 請求項１に記載のロータにおいて、
   前記磁石磁極部と前記擬似磁極部とは、前記ロータコアの径方向に突出した形状に形成されるものであり、
   前記保持部材は、前記磁石磁極部、又は前記磁石磁極部と前記擬似磁極部に対応する部分に限り設けられたことを特徴とするロータ。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載のロータにおいて、
   前記ロータコアは、磁性金属板材から形成されるコアシートを軸方向に複数枚積層してなり、その軸方向に延びるように形成された磁石収容孔に前記永久磁石が挿入されて配置され、各コアシートは、前記磁石収容孔の周縁における前記永久磁石の周方向両側に位置する径方向連結部において他の部分よりも薄肉に形成して磁気抵抗を高く構成された薄肉部が形成され、
   前記保持部材は、前記各磁石磁極部のそれぞれに設けられた複数の部材から構成されるとともに、各保持部材には軸方向に延びて形成されたコア固定部が設けられ、該コア固定部の先端部分に設けられた係合部が軸方向に積層の前記コアシートの薄肉部間の隙間に挿入されて該薄肉部に係合されて前記ロータコアに装着されたことを特徴とするロータ。
5. 請求項１〜３のいずれか１項に記載のロータにおいて、
   前記ロータコアは、軸方向に延びるように形成された磁石収容孔に前記永久磁石が挿入されて配置され、
   前記保持部材は、前記各磁石磁極部のそれぞれに設けられた複数の部材から構成されるとともに、各保持部材には軸方向に延びて形成されたコア固定部が設けられ、該コア固定部の先端部分に設けられた嵌合連結部が軸方向他方側の保持部材のコア固定部の嵌合連結部と互いに連結して前記ロータコアに装着されたことを特徴とするロータ。
6. 請求項４又は５に記載のロータにおいて、
   前記ロータコアは、周方向において前記磁石収容孔の周縁と前記永久磁石との間に隙間が生じるように構成され、
   前記保持部材は、前記コア固定部が前記永久磁石と前記ロータコアの磁石収容孔の周縁との間の隙間に挿入されて前記ロータコアへの装着を図るとともに、該コア固定部にて前記永久磁石を周方向から保持するように構成されたことを特徴とするロータ。
7. 請求項１〜５のいずれか１項に記載のロータにおいて、
   前記ロータコアは、軸方向に延びるように形成された磁石収容孔に前記永久磁石が挿入されて配置され、周方向においてその磁石収容孔の周縁と前記永久磁石との間に隙間が生じるように構成され、
   前記保持部材は、軸方向に延びて形成された磁石固定部が設けられ、該磁石固定部が前記永久磁石と前記ロータコアの磁石収容孔の周縁との間の隙間に挿入され前記永久磁石を周方向から保持するように構成されたことを特徴とするロータ。
8. 請求項１又は３に記載のロータにおいて、
   前記擬似磁極部は、径方向の磁束の向きに沿うように形成され磁束の整流機能を有するスリットが設けられ、
   前記保持部材は、前記各磁石磁極部のそれぞれに設けられた複数の部材から構成されるとともに、各保持部材には軸方向に延びて形成されたコア固定部が設けられ、該コア固定部が前記スリットに挿入されて前記ロータコアに装着されたことを特徴とするロータ。
9. 請求項１〜８のいずれか１項に記載のロータを備えたことを特徴とするモータ。

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