JP2013081326A - モータ - Google Patents

Abstract

【課題】マグネットを周方向に位置決め、強い磁力を得ること。
【解決手段】モータ１Ａの回転部３Ａは、シャフト３１Ａ、ロータホルダ３２Ａ、樹脂製のマグネットホルダ、および複数のマグネット３４Ａを有する。マグネットホルダは、基部３３１Ａと、複数の腕部３３２Ａとを有する。複数の腕部は、基部から、ロータホルダの径方向外側に延びている。複数のマグネットは、複数の腕部の間に、それぞれ配置されている。これにより、複数のマグネットが、周方向に位置決めされている。基部は、マグネットと径方向に重なる位置に、配置されているため、マグネットの軸方向の長さを、制限しない。したがって、マグネットの軸方向の長さを長くして、強い磁力を得ることができる。また、腕部の周方向の幅は、腕部の径方向の長さより、短い。このため、マグネットの周方向の長さを長くして、より強い磁力を得ることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、インナーロータタイプのモータに関する。

従来、マグネットを有する回転部を、コイルの内側で回転させる、インナーロータタイプのモータが知られている。例えば、特開２００７−２８８９７７号公報には、ステータと、ステータの内周側に回転可能に支承されたロータと、ステータおよびロータを内部に収容するハウジングと、を主要構成要素とするブラシレスモータが、記載されている（段落００２０，図１）。また、当該公報には、ロータの円筒状のスペーサの外周面に、複数のセグメント状のマグネットを取付けることが、記載されている（段落００２２）。
特開２００７−２８８９７７号公報

しかしながら、円筒状の面に対して、複数のマグネットを周方向に配列しようとすると、互いに隣り合うマグネット同士が、吸引または反発する。その結果、複数のマグネットの周方向の位置が偏り、１箇所に大きな隙間が生じることがある。マグネットの周方向の位置に偏りが生じると、モータの駆動時に、振動や騒音が生じやすくなる。

このようなマグネットの偏りは、モータの用途によっては、許容される範囲である。しかしながら、より高品質のモータを提供するために、複数のマグネットを、より精密に位置決めできる技術が求められている。

この点について、特開２００７−２８８９７７号公報には、円環状のリング部と、リング部から軸方向に延出された複数の腕部とを有するマグネットホルダを利用して、複数のマグネットを位置決めすることが、記載されている（段落００３０，段落００４２）。しかしながら、当該公報の構造では、マグネットの一端側に、軸方向にリング部が当接している（段落００３２）。このため、マグネットの軸方向の長さが、リング部によって制限されている。

本発明の目的は、インナーロータタイプのモータにおいて、複数のマグネットを周方向に位置決めしつつ、マグネットの軸方向および周方向の寸法を長くして、強い磁力を得ることができる構造を、提供することである。

本願の例示的な第１発明は、静止部と、上下に延びる中心軸を中心として回転する回転部と、を有し、前記回転部は、前記中心軸に沿って配置されるシャフトと、前記シャフトと同軸に配置された筒状部を有するロータホルダと、前記筒状部の外周面に周方向に配列された複数のマグネットと、前記ロータホルダまたは前記シャフトに固定される基部と、前記基部から前記ロータホルダの径方向外側に延びる複数の腕部と、を有する樹脂製のマグネットホルダと、を有し、前記複数の腕部の間に、前記複数のマグネットが配置され、前記基部が、前記マグネットと径方向に重なる位置に、配置され、前記腕部の周方向の幅は、前記腕部の径方向の長さより、短いモータである。

本願の例示的な第１発明によれば、複数の腕部によって、複数のマグネットを周方向に位置決めできる。また、マグネットホルダの基部が、マグネットの軸方向の長さを、制限しない。このため、マグネットの軸方向の長さを長くして、強い磁力を得ることができる。また、腕部の周方向の幅が、腕部の径方向の長さより短い。このため、マグネットの周方向の長さを長くして、より強い磁力を得ることができる。

図１は、第１実施形態に係るモータの斜視図である。 図２は、第２実施形態に係るブラシレスモータの縦断面図である。 図３は、第２実施形態に係るロータユニットの縦断面図である。 図４は、第２実施形態に係るロータユニットの上面図である。 図５は、第２実施形態に係るロータユニットの斜視図である。 図６は、第２実施形態に係るロータユニットの製造時の様子を示す斜視図である。 図７は、第２実施形態に係るロータユニットの製造時の様子を示す斜視図である。 図８は、変形例に係るロータユニットの製造時の様子を示す斜視図である。 図９は、変形例に係るロータユニットの上面図である。 図１０は、変形例に係るロータユニットの上面図である。 図１１は、変形例に係るロータユニットの縦断面図である。 図１２は、変形例に係るブラシレスモータの縦断面図である。 図１３は、変形例に係るブラシレスモータの縦断面図である。

以下、本発明の例示的な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下では、モータの中心軸に沿う方向を上下方向として、各部の形状や位置関係を説明する。ただし、これは、あくまで説明の便宜のために上下方向を定義したものであって、本発明に係るモータの使用時の向きを限定するものではない。

＜１．第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係るモータ１Ａの斜視図である。モータ１Ａは、図１において二点鎖線で描かれた静止部２Ａと、図１において実線で描かれた回転部３Ａと、を有する。回転部３Ａは、上下に延びる中心軸９Ａを中心として、回転する。

回転部３Ａは、シャフト３１Ａ、ロータホルダ３２Ａ、マグネットホルダ３３Ａ、および複数のマグネット３４Ａを、有している。シャフト３１Ａは、中心軸９Ａに沿って配置されている。ロータホルダ３２Ａは、シャフト３１Ａと同軸に配置された筒状部を、有している。複数のマグネット３４Ａは、筒状部の外周面に、周方向に配列されている。

マグネットホルダ３３Ａは、樹脂製の部材である。マグネットホルダ３３Ａは、基部３３１Ａと、複数の腕部３３２Ａとを有する。基部３３１Ａは、図１のように、ロータホルダ３２Ａに対して固定されていてもよいし、シャフト３１Ａに対して固定されていてもよい。複数の腕部３３２Ａは、基部３３１Ａから、ロータホルダ３２Ａの径方向（中心軸に直交する方向。以下同じ）外側へ、延びている。

複数のマグネット３４Ａは、それぞれ、複数の腕部３３２Ａの間に配置されている。これにより、複数のマグネット３４Ａが、周方向に位置決めされている。また、図１に示すように、基部３３１Ａは、マグネット３４Ａと径方向に重なる位置に、配置されている。このため、マグネットホルダ３３Ａの基部３３１Ａが、マグネット３４Ａの軸方向（中心軸に沿う方向。以下同じ）の長さを、制限しない。したがって、マグネット３４Ａの軸方向の長さを長くして、強い磁力を得ることができる。

また、図１に示すように、腕部３３２Ａの周方向の幅は、腕部３３２Ａの径方向の長さより、短い。このため、マグネット３４Ａの周方向の長さを長くして、より強い磁力を得ることができる。

＜２．第２実施形態＞
＜２−１．ブラシレスモータの全体構成＞
続いて、本発明の第２実施形態について、説明する。

本実施形態のブラシレスモータ１は、例えば、エアコンや冷蔵庫等の家電製品に搭載され、ファンやポンプの駆動源として、使用される。ただし、本発明のモータは、他の既知の用途に使用されるモータであってもよい。例えば、本発明のモータは、ＯＡ機器、医療機器、自動車等に搭載され、各種の駆動力を発生させるものであってもよい。以下では、ブラシレスモータ１が搭載される機器を「駆動装置」と称する。

図２は、本実施形態に係るブラシレスモータ１の縦断面図である。このブラシレスモータ１は、インナーロータタイプのモータである。ブラシレスモータ１は、静止部２と回転部３とを、備えている。静止部２は、駆動装置の枠体に、固定されている。回転部３は、静止部２に対して回転可能に支持されている。

本実施形態の静止部２は、ケース２１、ステータコア２２、インシュレータ２３、コイル２４、回路基板２５、および軸受部２６を、有している。

ケース２１は、ステータコア２２および軸受部２６を保持する金属製の部材である。本実施形態のケース２１は、単一の部材である。ケース２１は、底部２１１、外側円筒部２１２、内側円筒部２１３、および環状突起２１４を、有している。底部２１１は、コイル２４の下方において、略平板状に広がっている。外側円筒部２１２は、底部２１１の径方向外側の端縁部から上方へ向けて、略円筒状に延びている。内側円筒部２１３は、底部２１１の径方向内側において、略円筒状に延びている。環状突起２１４は、底部２１１と内側円筒部２１３との間において、底部２１１より下方へ突出する環状の部位である。駆動装置にブラシレスモータ１を取り付けるときには、駆動装置の枠体に、環状突起２１４が嵌め合わされる。

ステータコア２２は、ケイ素鋼板等の電磁鋼板を軸方向に積層させた積層鋼板からなる。ステータコア２２は、円環状のコアバック２２１と、コアバック２２１から径方向内側へ向けて突出した複数のティース２２２と、を有している。コアバック２２１は、ケース２１の外側円筒部２１２の内周面に、固定されている。複数のティース２２２は、周方向に等間隔に配列されている。

インシュレータ２３は、ステータコア２２とコイル２４との間に介在する、樹脂製の部材である。インシュレータ２３は、各ティース２２２に取り付けられ、各ティース２２２の径方向内側の端面以外の面を、覆っている。すなわち、各ティース２２２の径方向内側の端面は、インシュレータ２３から露出している。コイル２４は、インシュレータ２３の周囲に巻かれた導線により、構成されている。ステータコア２２とコイル２４とは、インシュレータ２３によって、電気的に絶縁されている。

回路基板２５は、インシュレータ２３の上端面に、固定されている。回路基板２５は、コイル２４、後述するロータホルダ３２、後述するマグネットホルダ３３、および、後述する複数のマグネット３４の上方を、覆っている。回路基板２５には、ブラシレスモータ１の駆動に関わる電子回路が、実装されている。また、回路基板２５の下面には、マグネット３４の磁束を検知する磁気センサ２５１が、設けられている。磁気センサ２５１には、例えば、ホール素子が使用される。磁気センサ２５１の検出信号は、ブラシレスモータ１の回転数を制御するために、使用される。

軸受部２６は、回転部３側のシャフト３１を回転可能に支持するための機構である。軸受部２６は、ケース２１の内側円筒部２１３に、保持されている。軸受部２６には、例えば、球体を介して外輪と内輪とを相対回転させるボールベアリングが、使用される。ボールベアリングが使用される場合、ボールベアリングの内輪は、シャフト３１の外周面に保持される。ただし、軸受部２６に、すべり軸受や流体軸受等の他の方式の軸受が、使用されていてもよい。

本実施形態の回転部３は、シャフト３１、ロータホルダ３２、マグネットホルダ３３、および複数のマグネット３４を、有している。

シャフト３１は、中心軸９に沿って上下方向に延びる略円柱状の部材である。シャフト３１は、軸受部２６に支持されつつ、中心軸９を中心として回転する。シャフト３１の下端部は、ケース２１の下方へ突出している。また、シャフト３１の上端部は、回路基板２５の上方へ突出している。シャフト３１の下端部または上端部は、ギア等の動力伝達機構を介して、駆動装置の駆動部に連結される。

ロータホルダ３２は、シャフト３１に固定された、有蓋略円筒状の部材である。ロータホルダ３２は、例えば、亜鉛めっき鋼板等の磁性体の板を、プレス加工することにより、形成される。マグネットホルダ３３は、ロータホルダ３２に固定された樹脂製の部材である。

複数のマグネット３４は、ロータホルダ３２の外周面に、固定されている。各マグネット３４の径方向外側の面は、ステータコア２２の径方向内側の面に対向する磁極面となっている。複数のマグネット３４は、Ｎ極の磁極面とＳ極の磁極面とが交互に並ぶように、周方向に等間隔に配列されている。

ロータホルダ３２、マグネットホルダ３３、および複数のマグネット３４により構成されるロータユニット３０は、ステータコア２２およびコイル２４の径方向内側において、シャフト３１とともに回転する。ロータユニット３０のより詳細な構造については、後述する。

このブラシレスモータ１において、静止部２のコイル２４に駆動電流を与えると、ステータコア２２の複数のティース２２２に、径方向の磁束が生じる。そして、ティース２２２とマグネット３４との間の磁束の作用により、周方向のトルクが発生する。その結果、静止部２に対して回転部３が、中心軸９を中心として回転する。

＜２−２．ロータユニットの詳細な構造について＞
続いて、ロータユニット３０のより詳細な構造について、説明する。図３は、ロータユニット３０の縦断面図である。図４は、ロータユニット３０の上面図である。図５は、ロータユニット３０の斜視図である。なお、図２および図３におけるロータユニット３０の断面は、図４のＡ−Ａ断面に相当する。

ロータホルダ３２は、締結部３２１、天板部３２２、小径円筒部３２３、環状台部３２４、および筒状部３２５を、有している。

締結部３２１は、天板部３２２の径方向内側に設けられた、環状の部位である。シャフト３１は、締結部３２１の内側に、圧入または接着剤により、固定されている。すなわち、締結部３２１がシャフト３１の外周面に、固定されている。これにより、シャフト３１とロータホルダ３２とが、固定されている。本実施形態の締結部３２１は、天板部３２２の径方向内側の端縁部から下方へ向けて、シャフト３１の外周面に沿って、円筒状に延びている。これにより、シャフト３１と締結部３２１との接触面積が、広くなっている。その結果、シャフト３１とロータホルダ３２とが、強固に固定されている。また、シャフト３１の中心軸とロータホルダ３２の中心軸とのずれが、小さくなる。

天板部３２２は、締結部３２１の上端部から、径方向外側へ向けて広がっている。天板部３２２は、軸受部２６の上方かつマグネットホルダ３３の径方向内側に、位置している。筒状部３２５は、ケース２１の内側円筒部２１３と、複数のマグネット３４との間において、軸方向に延びる略円筒状の部位である。筒状部３２５は、シャフト３１と同軸に配置されている。

小径円筒部３２３および環状台部３２４は、天板部３２２と筒状部３２５との間に位置する段差部３２０を形成している。小径円筒部３２３は、天板部３２２の径方向外側の端縁部から下方へ向けて延びる略円筒状の部位である。小径円筒部３２３の直径は、筒状部３２５の直径より、小さい。環状台部３２４は、小径円筒部３２３の下端部と、筒状部３２５の上端部とを、繋いでいる。環状台部３２４は、径方向および周方向に、広がっている。

マグネットホルダ３３は、円環状の基部３３１と、複数の腕部３３２と、を有している。基部３３１は、ロータホルダ３２の小径円筒部３２３の径方向外側、かつ、環状台部３２４の上方に、配置されている。また、基部３３１の下側に、筒状部３２５が位置している。複数の腕部３３２は、それぞれ、基部３３１から径方向外側へ突出し、さらに、下方へ延びている。各腕部３３２の下端部は、筒状部３２５の径方向外側に位置している。複数の腕部３３２は、周方向に等間隔に、配列されている。また、マグネットホルダ３３が有する腕部３３２の数は、ロータユニット３０が有するマグネット３４の数と、一致している。

ロータホルダ３２とマグネットホルダ３３とは、例えば、接着剤で固定される。接着剤を使用する場合には、例えば、図６のように、ロータホルダ３２の小径円筒部３２３の外周面に、接着剤４１を塗布する。そして、当該小径円筒部３２３を、マグネットホルダ３３の基部３３１の内側に、挿入する。ただし、ロータホルダ３２とマグネットホルダ３３との固定に、圧入やインサート成型等の他の手段を用いてもよい。

複数のマグネット３４は、複数の腕部３３２の間に、それぞれ配置されている。すなわち、複数のマグネット３４は、複数の腕部３３２により規定される周方向位置に、配置されている。ブラシレスモータ１の製造時には、複数の腕部３３２を利用して、各マグネット３４の周方向位置を、容易かつ高精度に、位置決めできる。特に、予め着磁されたマグネット３４を配置する場合にも、隣り合うマグネット３４同士が磁力により吸着または反発することを防止しつつ、マグネット３４を位置決めできる。複数のマグネット３４が周方向に精度よく位置決めされれば、トルクの脈動が抑制され、ブラシレスモータ１の駆動に伴う振動や騒音が、低減される。また、回転部３の重心のずれも、抑制される。

特に、本実施形態の腕部３３２は、基部３３１の径方向外側の位置から、さらに下方へ向けて延びている。これにより、マグネット３４との接触面が、軸方向に長くなっている。このような腕部３３２に沿ってマグネット３４を配置すれば、マグネット３４の周方向の位置ずれだけではなく、マグネット３４の傾きも、容易に抑制できる。

ロータホルダ３２とマグネット３４とは、例えば、接着剤で固定される。接着剤を使用する場合には、例えば、図７のように、ロータホルダ３２の筒状部３２５の外周面に、接着剤４２を塗布する。その後、複数の腕部３３２の間に、各マグネット３４を配置して、筒状部３２５の外周面に、各マグネット３４を固定する。

特に、本実施形態では、腕部３３２の下端部が、ロータホルダ３２の筒状部３２５の下端部まで達していない。このため、筒状部３２５の外周面は、全周に亘って腕部３３２から露出した環状露出面３２６を含んでいる。環状露出面３２６と各マグネット３４との間には、接着剤４２が介在している。接着剤４２を塗布するときには、接着剤４２のノズルを、環状露出面３２６に接近させ、中心軸９を中心としてロータホルダ３２を回転させつつ、ノズルから接着剤４２を吐出する。このようにすれば、筒状部３２５の外周面に、接着剤４２を容易に塗布できる。

また、図３に示すように、本実施形態では、筒状部３２５の外周面と、腕部３３２の径方向内側の端縁部とが、隙間３０１を介して対向している。筒状部３２５と腕部３３２との間に隙間３０１を設けておけば、マグネット３４の固定時に、上記の接着剤４２が上方へ広がったとしても、当該接着剤４２が腕部３３２に堰き止められて盛り上がる、という状態が生じにくい。したがって、接着剤４２によるマグネット３４の浮きを、抑制できる。

また、図３〜図５に示すように、マグネットホルダ３３の基部３３１は、マグネット３４の上端部の径方向内側に、配置されている。すなわち、マグネットホルダ３３の基部３３１は、マグネット３４と径方向に重なる位置に、配置されている。このような構造においては、マグネット３４の軸方向の長さが、基部３３１によって制限されない。このため、マグネット３４の軸方向の長さを長くして、強い磁力を得ることができる。

また、マグネットホルダ３３の各腕部３３２は、径方向および軸方向に広がる薄い板状に、形成されている。図４に示すように、腕部３３２の周方向の幅ｄ１は、腕部３３２の径方向の長さｄ２より、短くなっている。このようにすれば、マグネット３４の周方向の長さを長くすることができる。その結果、より強い磁力を得ることができる。

仮に、マグネットホルダを金属のプレス加工で作製しようとすると、複数の腕部を、上述のような薄い板状に加工することが、困難である。これに対し、本実施形態では、マグネットホルダ３３を、樹脂成型により作製する。このため、上記の寸法関係ｄ１＜ｄ２を満たす板状の腕部３３２を、容易に実現できる。

また、仮に、マグネットホルダの材料に、磁性体を使用したとすると、マグネットから腕部に吸収される磁束が増加する。これに対し、本実施形態では、マグネットホルダ３３の材料に、樹脂を使用している。このため、マグネット３４から腕部３３２への磁束の吸収が、抑制される。その結果、周方向の磁束の切り替わりが明瞭となり、ブラシレスモータ１の磁気特性が向上する。

また、本実施形態の腕部３３２は、基部３３１の外周面から径方向外側へ突出し、さらに、下方へ向けて延びている。すなわち、基部３３１の下面より上側に、腕部３３２の上端部が位置している。このため、ロータホルダ３２の筒状部３２５の上端部を、基部３３１の下面に接近させることが、可能となっている。その結果、筒状部３２５が軸方向に長くなり、マグネット３４のバックヨークとしての機能が、高められている。

また、本実施形態では、基部３３１が、小径円筒部３２３と径方向に重なる位置に、配置されている。このため、天板部３２２の上面に基部３３１を配置する場合より、ロータホルダ３２および基部３３１の全体の軸方向寸法が、抑制されている。また、本実施形態では、基部３３１の下面が、環状台部３２４の上面に、接触している。これにより、ロータホルダ３２に対して基部３３１が、軸方向に精度よく位置決めされている。

また、本実施形態では、マグネット３４と、マグネット３４の上方に配置された磁気センサ２５１との間に、マグネットホルダ３３の基部３３１が介在していない。これにより、マグネット３４の上面を、磁気センサ２５１に近付けることが、可能となっている。マグネット３４の上面と磁気センサ２５１との距離が近付けば、磁気センサ２５１の検出精度が向上する。

また、上記の通り、このブラシレスモータ１は、有蓋略円筒状のロータホルダ３２を有している。そして、当該ロータホルダ３２の筒状部３２５の径方向内側に、軸受部２６が配置されている。そして、軸受部２６、ロータホルダ３２の筒状部３２５、およびマグネット３４が、互いに径方向に重なるように、配置されている。これにより、ブラシレスモータ１の軸方向寸法が、抑制されている。また、軸受部２６は、ロータホルダ３２の重心に近い高さ位置で、シャフト３１を支持している。

＜３．変形例＞
以上、本発明の例示的な実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。以下では、種々の変形例について、第２実施形態との相違点を中心に説明する。

図８は、一変形例に係るロータユニットの製造時の様子を示す斜視図である。図８の例では、マグネットホルダ３３Ｂの腕部３３２Ｂの上端部に、周方向に広がる突き当て部３３３Ｂが、設けられている。マグネット３４Ｂを固定するときには、マグネット３４Ｂの上面の周方向の両端部を、突き当て部３３３Ｂの下面に当接させる。このようにすれば、突き当て部３３３Ｂを利用して、マグネット３４Ｂを軸方向に位置決めできる。

なお、図８の例では、マグネット３４Ｂの上面の周方向の両端部に設けられた面取り部のみを、突き当て部３３３Ｂに当接させている。そして、マグネット３４Ｂの上面の周方向の中央部分は、突き当て部３３３Ｂから露出させている。このようにすれば、マグネット３４Ｂの上端部を、突き当て部３３３Ｂの下面と同等以上の高さ位置に、配置できる。したがって、マグネット３４Ｂの軸方向の長さを、確保できる。マグネット３４Ｂは、周方向の少なくとも一方の端部において、突き当て部３３３Ｂに当接していればよい。また、マグネット３４Ｂの上面は、周方向の少なくとも一部分において、突き当て部３３３Ｂから露出していればよい。

図９は、他の変形例に係るロータユニット３０Ｃの上面図である。図９の例では、腕部３３２Ｃの周方向の幅が、径方向外側へ向かうにつれて、大きくなっている。その結果、複数の腕部３３２Ｃの径方向内端部における周方向の間隔より、複数の腕部３３２Ｃの径方向外端部における周方向の間隔の方が、小さくなっている。このようにすれば、マグネット３４Ｃの周方向両端部の径方向外側に、腕部３３２Ｃの一部分が配置される。このため、回転時の遠心力によるマグネット３４Ｃの径方向外側への飛び出しを、防止できる。

図１０は、他の変形例に係るロータユニット３０Ｄの上面図である。図１０の例では、腕部３３２Ｄの径方向外側の端部に、周方向に広がる壁部３３４Ｄが設けられている。その結果、複数の腕部３３２Ｄの径方向内端部における周方向の間隔より、複数の腕部３３２Ｄの径方向外端部における周方向の間隔の方が、小さくなっている。このようにすれば、マグネット３４Ｃの周方向両端部の径方向外側に、壁部３３４Ｄが配置される。このため、回転時の遠心力によるマグネット３４Ｄの径方向外側への飛び出しを、防止できる。

図１１は、他の変形例に係るロータユニット３０Ｅの縦断面図である。図１１の例では、ロータホルダ３２Ｅが、小径円筒部および環状台部に代えて、傾斜部３２７Ｅを有している。傾斜部３２７Ｅは、天板部３２２Ｅの径方向外側の端縁部から、径方向外側かつ下方へ向けて延び、筒状部３２５Ｅの上端部と繋がっている。

図１１の例では、マグネットホルダ３３Ｅの基部３３１Ｅが、傾斜部３２７Ｅの径方向外側かつ上方に、配置されている。このため、天板部３２２Ｅの上面に基部３３１Ｅを配置する場合より、ロータホルダ３２Ｅおよび基部３３１Ｅの全体の軸方向寸法が、抑制されている。また、図１１の例では、基部３３１Ｅと傾斜部３２７Ｅとが、接触している。これにより、ロータホルダ３２Ｅに対して基部３３１Ｅが、軸方向に精度よく配置されている。

なお、傾斜部は、図１１のように、断面視において直線状に延びる曲面であってもよく、断面視において曲線状に延びる曲面であってもよい。

図１２は、他の変形例に係るブラシレスモータ１Ｆの縦断面図である。図１２の例では、ロータホルダ３２Ｆの内側ではなく、ロータユニット３０Ｆより上方の位置と、ロータユニット３０Ｆより下方の位置とに、それぞれ、軸受部２６Ｆが設けられている。各軸受部２６Ｆは、ケース２１Ｆとシャフト３１Ｆとの間に、介在している。

図１２の例では、マグネットホルダ３３Ｆの基部３３１Ｆが、ロータホルダ３２Ｆの天板部３２２Ｆの上面に、配置されている。また、シャフト３１に対して基部３３１Ｆが、直接に固定されている。ただし、この構造では、シャフト３１の外周面に、基部３３１Ｆを固定するための領域を確保する必要がある。モータの軸方向寸法を抑制する観点においては、上記の第２実施形態のように、ロータホルダ３２に対してマグネットホルダ３３の基部３３１を固定する方が、好ましい。

図１３は、他の変形例に係るブラシレスモータ１Ｇの縦断面図である。図１３の例では、ロータホルダ３２Ｇの筒状部３２５Ｇの下端部付近に、マグネットホルダ３３Ｇが配置されている。具体的には、マグネットホルダ３３Ｇの基部３３１Ｇが、筒状部３２５Ｇの内周面に固定されている。また、複数の腕部３３２Ｇは、基部３３１Ｇから径方向外側へ突出し、さらに、筒状部３２５Ｇの径方向外側において、上方へ延びている。このようにすれば、ロータホルダ３２Ｇの筒状部３２５Ｇを軸方向に長くしても、当該筒状部３２５Ｇの下端部付近の変形を、マグネットホルダ３３Ｇにより抑制できる。したがって、筒状部３２５Ｇおよびマグネット３４Ｇを、軸方向に長くして、より強い磁力を得ることができる。

また、他の変形例として、マグネットホルダの基部は、円環状でない環状であってもよい。また、マグネットホルダの基部は、環状以外の形状であってもよい。例えば、マグネットホルダの基部は、上面視においてＣ字状、すなわち、中心軸を中心とする円弧状であってもよい。ただし、上記の第２実施形態のように、マグネットホルダ３３の基部３３１を環状とする方が、複数の腕部３３２の周方向の間隔に、誤差が生じにくい点で、好ましい。

また、複数のマグネットは、Ｎ極、Ｎ極、Ｓ極、Ｓ極、・・・のように、同極が周方向に連続するように、配列されていてもよい。このようにすれば、個々のマグネットの周方向の寸法を抑えつつ、各磁極の周方向の幅を、大きくすることができる。

また、マグネットや腕部の数は、上記の実施形態と異なる数であってもよい。例えば、腕部と腕部との間に、２つのマグネットが配置されていてもよい。その場合、各マグネットの周方向のいずれか一方の端部が腕部に当接し、それにより、各マグネットが周方向に位置決めされていればよい。

また、ロータホルダの筒状部に対して、腕部とマグネットとが、ともに接着剤で固定されていてもよい。すなわち、筒状部の外周面と複数の腕部との間、および、筒状部の外周面と複数のマグネットとの間に、接着剤が介在していてもよい。この場合、腕部の下端部は、筒状部の下端部と同等の高さ位置まで延びていてもよく、筒状部の下端部まで達していなくてもよい。筒状部と腕部とを接着剤で固定するときには、まず、ロータホルダの筒状部の外周面に、接着剤を塗布する。そして、複数の腕部の内側に、ロータホルダの筒状部を挿入する。その後、複数の腕部の間に、各マグネットを取り付ける。このようにすれば、各腕部が筒状部に強固に固定される。したがって、各腕部の機械的強度が向上する。

マグネットの材料は、フェライトであってもよく、ネオジムであってもよい。ただし、近年では、レアアースであるネオジムの価格が高騰し、ネオジムマグネットを使用することが困難となっている。一方、フェライトの焼結磁石を使用する場合には、環状のマグネットを作製することが困難である。このため、マグネットの材料にフェライトを使用し、かつ、複数のフェライトマグネットを周方向に精度よく配列したいという技術的要求は高い。この点において、本発明は、特に有用である。

その他、各部材の細部の形状については、本願の各図に示された形状と、相違していてもよい。

また、上記の実施形態や変形例に登場した各要素を、矛盾が生じない範囲で、適宜に組み合わせてもよい。

本発明は、インナーロータタイプのモータに利用できる。

１，１Ｆ，１Ｇ ブラシレスモータ
１Ａ モータ
２，２Ａ 静止部
３，３Ａ 回転部
９ 中心軸
２１，２１Ｆ ケース
２２ ステータコア
２３ インシュレータ
２５ 回路基板
２６，２６Ｆ 軸受部
３０，３０Ｃ，３０Ｄ，３０Ｅ，３０Ｆ ロータユニット
３１，３１Ａ，３１Ｆ シャフト
３２，３２Ａ，３２Ｅ，３２Ｆ，３２Ｇ ロータホルダ
３３，３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｅ，３３Ｆ，３３Ｇ マグネットホルダ
３４，３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃ，３４Ｄ，３４Ｇ マグネット
４１，４２ 接着剤
２５１ 磁気センサ
３２１ 締結部
３２２，３２２Ｅ，３２２Ｆ 天板部
３２３ 小径円筒部
３２４ 環状台部
３２５，３２５Ｅ，３２５Ｇ 筒状部
３２６ 環状露出面
３２７Ｅ 傾斜部
３３１，３３１Ａ，３３１Ｅ，３３１Ｆ，３３１Ｇ 基部
３３２，３３２Ａ，３３２Ｂ，３３２Ｃ，３３２Ｄ，３３２Ｇ 腕部
３３３Ｂ 突き当て部
３３４Ｄ 壁部

Claims (18)

1. 静止部と、
   上下に延びる中心軸を中心として回転する回転部と、
   を有し、
   前記回転部は、
   前記中心軸に沿って配置されるシャフトと、
   前記シャフトと同軸に配置された筒状部を有するロータホルダと、
   前記筒状部の外周面に周方向に配列された複数のマグネットと、
   前記ロータホルダまたは前記シャフトに固定される基部と、前記基部から前記ロータホルダの径方向外側に延びる複数の腕部と、を有する樹脂製のマグネットホルダと、
   を有し、
   前記複数の腕部の間に、前記複数のマグネットが配置され、
   前記基部が、前記マグネットと径方向に重なる位置に、配置され、
   前記腕部の周方向の幅は、前記腕部の径方向の長さより、短いモータ。
2. 請求項１に記載のモータにおいて、
   前記基部の下側に、前記筒状部が位置し、
   前記基部の下面より、前記腕部の上端部が、上側に位置しているモータ。
3. 請求項１または請求項２に記載のモータにおいて、
   前記基部が環状であるモータ。
4. 請求項１から請求項３までのいずれかに記載のモータにおいて、
   前記ロータホルダは、
   前記シャフトの外周面に固定される締結部と、
   前記締結部から径方向外側へ向けて広がる天板部と、
   をさらに有し、
   前記マグネットホルダは、前記ロータホルダに固定されているモータ。
5. 請求項４に記載のモータにおいて、
   前記締結部が、前記天板部の内縁部から、前記シャフトの外周面に沿って、円筒状に延びているモータ。
6. 請求項４または請求項５に記載のモータにおいて、
   前記ロータホルダは、
   前記天板部の外縁部から下方へ向けて延び、前記筒状部より直径の小さい小径円筒部と、
   前記小径円筒部の下端部と前記筒状部の上端部とを繋ぐ環状台部と、
   をさらに有し、
   前記基部が、前記小径円筒部の径方向外側、かつ、前記環状台部の上方に配置されているモータ。
7. 請求項６に記載のモータにおいて、
   前記基部の下面と、前記環状台部の上面とが、接触しているモータ。
8. 請求項４または請求項５に記載のモータにおいて、
   前記ロータホルダは、前記天板部の外縁部から径方向外側かつ下方へ向けて延びるとともに、前記天板部の外周部と前記筒状部の上端部とを繋ぐ傾斜部をさらに有し、
   前記基部が、前記傾斜部の径方向外側かつ上方に配置され、
   前記基部と前記傾斜部とが、接触しているモータ。
9. 請求項１から請求項８までのいずれかに記載のモータにおいて、
   前記静止部は、前記マグネットの磁束を検出する磁気センサを有し、
   前記磁気センサが、前記マグネットの上方に配置されているモータ。
10. 請求項１から請求項９までのいずれかに記載のモータにおいて、
    前記静止部は、前記シャフトを回転可能に支持する軸受部を有し、
    前記軸受部が、前記筒状部の径方向内側に、配置されているモータ。
11. 請求項１から請求項１０までのいずれかに記載のモータにおいて、
    前記腕部が、軸方向に延びているモータ。
12. 請求項１１に記載のモータにおいて、
    前記腕部が、前記基部から径方向外側へ突出し、さらに、下方へ延びているモータ。
13. 請求項１１または請求項１２に記載のモータにおいて、
    前記筒状部の外周面と、前記腕部の内縁部とが、隙間を介して対向しているモータ。
14. 請求項１から請求項１３までのいずれかに記載のモータにおいて、
    前記筒状部の外周面は、全周に亘って前記腕部から露出した環状露出面を含み、
    前記環状露出面と前記マグネットとの間に、接着剤が介在しているモータ。
15. 請求項１から請求項１４までのいずれかに記載のモータにおいて、
    前記筒状部の外周面と前記複数の腕部との間に、接着剤が介在しているモータ。
16. 請求項１から請求項１５までのいずれかに記載のモータにおいて、
    前記腕部は、上端部から周方向に広がる突き当て部を有し、
    前記マグネットの上面は、周方向の少なくとも一方の端部において、前記突き当て部に当接し、周方向の少なくとも一部分において、前記突き当て部から露出しているモータ。
17. 請求項１から請求項１６までのいずれかに記載のモータにおいて、
    前記複数の腕部の径方向内端部における周方向の間隔より、前記複数の腕部の径方向外端部における周方向の間隔の方が、小さいモータ。
18. 請求項１から請求項１７までのいずれかに記載のモータにおいて、
    前記マグネットは、フェライトマグネットであるモータ。

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