JP2013118802A - ロータ及びモータ - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数の増加を抑えつつ、モータの高出力化に寄与できるロータ、及びそのロータを備えたモータを提供すること。
【解決手段】ロータ１１は、それぞれ第１及び第２コアベース２１ａ，２２ａの外周部に複数の第１及び第２爪状磁極２１ｂ，２２ｂが径方向外側に突出されるとともに軸方向に延出形成された第１及び第２ロータコア２１，２２と、第１及び第２コアベース２１ａ，２２ａの軸方向の間に配置され、第１爪状磁極２１ｂを第１の磁極として機能させ、第２爪状磁極２２ｂを第２の磁極として機能させる環状磁石とを備える。又、第１及び第２爪状磁極２１ｂ，２２ｂの周方向の間に設けられた第１及び第２極間磁石部２６ａ，２７ａ，２６ｂ，２７ｂと、第１及び第２コアベース２１ａ，２２ａの軸方向外表面を覆うように設けられた第１及び第２軸方向被覆磁石部２６ｃ，２７ｃとが一体成形されてなる第１及び第２一体補助磁石２６，２７を備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、ロータ及びモータに関するものである。

モータに使用されるロータとしては、周方向に複数の爪状磁極をそれぞれ有して組み合わされるロータコアを備え、それらの間に界磁磁石を配置して各爪状磁極を交互に異なる磁極に機能させる所謂永久磁石界磁のランデル型構造のロータがある（例えば、特許文献１参照）。

実開平５−４３７４９号公報

ところで、上記のようなロータを採用したモータでは、出力の向上が望まれる一方で、必要となる部品点数を少なく抑えたいという要望がある。
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、部品点数の増加を抑えつつ、モータの高出力化に寄与できるロータ、及びそのロータを備えたモータを提供することにある。

請求項１に記載の発明では、それぞれ略円板状のコアベースの外周部に、等間隔に複数の爪状磁極が径方向外側に突出されるとともに軸方向に延出形成され、互いのコアベースが対向されつつ爪状磁極が周方向に交互に配置された第１及び第２ロータコアと、前記コアベース同士の軸方向の間に配置され、前記軸方向に磁化されることで、第１ロータコアの前記爪状磁極を第１の磁極として機能させ、前記第２ロータコアの前記爪状磁極を第２の磁極として機能させる界磁磁石とを備えたロータであって、前記爪状磁極同士の周方向の間に設けられ周方向に磁化された少なくとも２以上の極間磁石部を一体成形してなる一体補助磁石を備えたことを要旨とする。

同構成によれば、爪状磁極同士の周方向の間には周方向に磁化された極間磁石部が設けられるため、その部分での漏れ磁束を低減することができる。その結果、例えば、高出力化を図ることができる。更に、複数の極間磁石部が該極間磁石部の軸端側で一体成形されるため、それらを別々で成形して設ける場合に比べて、部品点数の増加を抑えることができる。その結果、例えば、部品管理や組み付けが容易となる。

請求項２に記載の発明では、請求項１に記載のロータにおいて、前記一体補助磁石は、前記コアベースの軸方向外表面を覆うように設けられ軸方向に磁化されるとともに、前記極間磁石部と一体成形される軸方向被覆磁石部を備えたことを要旨とする。

上記構成によれば、コアベースの軸方向外表面には、軸方向外表面を覆い軸方向に磁化された軸方向被覆磁石部が設けられるため、その部分での漏れ磁束を低減することができる。しかも、極間磁石部を別体として組み付ける場合、その部材の径方向外側への飛び出しを防止する何らかの構成が必要となるが、その構成を不要とすることができる。

請求項３に記載の発明では、請求項２に記載のロータにおいて、前記軸方向被覆磁石部は、軸方向の両端面に設けられたことを要旨とする。
同構成によれば、軸方向被覆磁石部は、軸方向の両端面に設けられるため、軸方向の両端面からの漏れ磁束が低減され、例えば、軸方向の一端面にのみ設けた場合に比べて、より漏れ磁束を低減することができる。

請求項４に記載の発明では、請求項３に記載のロータにおいて、前記一体補助磁石は、同じ形状で一対設けられたことを要旨とする。
同構成によれば、一体補助磁石は、同じ形状で一対設けられるため、異なる形状とした場合に比べて、例えば、その製造が容易となる。

請求項５に記載の発明では、請求項２乃至４のいずれか１項に記載のロータにおいて、前記爪状磁極の径方向内側には、径方向に磁化された背面補助磁石が設けられ、前記軸方向被覆磁石部は、前記背面補助磁石と軸方向に重ならない形状に形成されたことを要旨とする。

同構成によれば、爪状磁極の径方向内側には、径方向に磁化された背面補助磁石が設けられるため、その部分での漏れ磁束を低減することができる。その結果、例えば、更に高高出力化を図ることができる。しかも、前記軸方向被覆磁石部は、背面補助磁石と軸方向に重ならない形状に形成されるため、効率良く（必要以上に使用する磁石を増加させることなく）漏れ磁束を低減することができる。

請求項６に記載の発明では、請求項１に記載のロータにおいて、前記極間磁石部は、軸方向に延出される爪状磁極の延出部の延出方向先端側で連結部によって連結されて予め一体的に成形されることを要旨とする。

同構成では、極間磁石部は、軸方向に延出される爪状磁極の延出部の延出方向先端側で連結部によって連結されるといった容易な構成によって一体的に成形することができる。
請求項７に記載の発明では、請求項６に記載のロータにおいて、前記連結部は、前記爪状磁極間毎に前記ロータの一端側と他端側の交互に配置されることを要旨とする。

同構成では、連結部は、爪状磁極間毎にロータの一端側と他端側の交互に配置されるため、極間磁石部と連結部とで各爪状磁極に沿うようなジグザグ形状とされ、第１及び第２ロータコアにより確実に極間磁石部を保持することが可能となる。

請求項８に記載の発明では、請求項６又は７に記載のロータにおいて、前記各爪状磁極は、前記延出部の先端側ほど周方向幅が狭くなるように形成され、前記極間磁石部は、径方向視において軸方向と交差し、各爪状磁極を周方向において挟む磁石部同士が周方向において挟む爪状磁極側に傾斜して前記延出部に沿うように構成されることを要旨とする。

同構成では、各爪状磁極部は、軸方向に延出される延出部の先端側ほど周方向幅が狭くなるように形成され、極間磁石部は、径方向視において軸方向と交差し、各爪状磁極を周方向において挟む磁石部同士が周方向において挟む爪状磁極側に傾斜して延出部に沿うように構成される。ここで、例えば２つのロータコアの各爪状磁極を周方向に交互配置するように組み付ける際に、爪状磁極を周方向において挟む磁石部同士が爪状磁極側に傾斜して延出部に沿うように形成されるため、爪状磁極同士で磁石を挟み込むことが容易となって組み付け性の向上に寄与することができる。

請求項９に記載の発明では、請求項１乃至８のいずれか１項に記載のロータにおいて、前記極間磁石部は、各爪状磁極間の全てに配置されることを要旨とする。
同構成では、極間磁石部は、各爪状磁極間の全てに配置されるため、各爪状磁極からの漏れ磁束をより抑えてモータの出力を高めることができる。

請求項１０に記載の発明では、請求項１乃至９のいずれか１項に記載のロータにおいて、前記極間磁石部の全てが一体的に成形されることを要旨とする。
同構成では、極間磁石部の全てが一体的に成形されるため、極間同士が１つの部材とされて部品点数を抑えることができる。

請求項１１に記載の発明では、請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のロータにおいて、前記一体補助磁石は、少なくとも周方向において前記各爪状磁極を挟む態様で配置される極間磁石部同士が２色成形にて一体的に成形されることを要旨とする。

同構成では、極間磁石部は、周方向において各爪状磁極を挟む態様で配置される磁石部同士が２色成形にて一体的に成形されて部品点数の増加を抑えることができる。
請求項１２に記載の発明では、請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のロータを備えたモータを要旨とする。

同構成によれば、モータにおいて、請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の発明の効果を得ることができる。

本発明によれば、部品点数の増加を抑えつつ、モータの高出力化に寄与できるロータ、及びそのロータを備えた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断面図。 第１実施形態におけるロータの斜視図。 第１実施形態におけるロータの一部分解斜視図。 第１実施形態におけるロータの断面図。 第２実施形態におけるロータの斜視図。 第２実施形態におけるロータの断面図。 第２実施形態におけるロータの側面図。 別例におけるロータの斜視図。 別例におけるロータの分解斜視図。 別例におけるロータの斜視図。 別例におけるロータの分解斜視図。 別例におけるロータの断面図。 別例におけるロータの斜視図。 別例におけるロータの分解斜視図。 別例におけるロータの斜視図。 別例におけるロータの分解斜視図。 別例におけるロータの斜視図。 別例におけるロータの分解斜視図。 別例におけるロータの側面図。 別例におけるロータの斜視図。

（第１実施形態）
以下、本発明を具体化した第１実施形態を図１〜図４に従って説明する。
図１に示すように、モータ１のモータケース２は、有底筒状に形成された筒状ハウジング３と、該筒状ハウジング３のフロント側（図１中、左側）の開口部を閉塞するフロントエンドプレート４とを有している。また、筒状ハウジング３のリア側（図１中、右側）の端部には、回路基板等の電源回路を収容した回路収容ボックス５が取着されている。

筒状ハウジング３の内周面にはステータ６が固定されている。ステータ６は、径方向内側に延びる複数のティースを有する電機子コア７と、電機子コア７のティースに巻装されたセグメントコンダクタ（ＳＣ）巻線８とを有する。

モータ１のロータ１１は回転軸１２を有し、ステータ６の内側に配置されている。回転軸１２は非磁性体の金属シャフトであって、筒状ハウジング３の底部３ａ及びフロントエンドプレート４に支持された軸受１３，１４により回転可能に支持されている。

ロータ１１は、図２〜図４に示すように、第１及び第２ロータコア２１，２２と、界磁磁石としての環状磁石２３（図４参照）と、背面補助磁石としての第１及び第２背面補助磁石２４，２５（図３及び図４参照）と、一体補助磁石としての第１及び第２一体補助磁石２６，２７とを備える。

第１ロータコア２１は、略円板状のコアベースとしての第１コアベース２１ａの外周部に、等間隔に複数（本実施形態では５つ）の爪状磁極としての第１爪状磁極２１ｂが径方向外側に突出されるとともに軸方向に延出形成されている。第１爪状磁極２１ｂの周方向端面２１ｃ，２１ｄは径方向に延びる（軸方向から見て径方向に対して傾斜していない）平坦面とされ、第１爪状磁極２１ｂは軸直交方向断面が扇形状とされている。又、各第１爪状磁極２１ｂの周方向の幅（角度）、即ち前記周方向端面２１ｃ，２１ｄの幅（角度）は、周方向に隣り合う第１爪状磁極２１ｂ同士の隙間の幅（角度）より小さく設定されている。又、第１爪状磁極２１ｂは、径方向外側から見て長方形形状に形成されている。

又、第２ロータコア２２は、第１ロータコア２１と同形状であって、略円板状のコアベースとしての第２コアベース２２ａの外周部に、等間隔に複数（本実施形態では５つ）の爪状磁極としての第２爪状磁極２２ｂが径方向外側に突出されるとともに軸方向に延出形成されている。又、第２爪状磁極２２ｂの周方向端面２２ｃ，２２ｄは径方向に延びる（軸方向から見て径方向に対して傾斜していない）平坦面とされ、第２爪状磁極２２ｂは軸直交方向断面が扇形状とされている。又、各第２爪状磁極２２ｂの周方向の幅（角度）、即ち前記周方向端面２２ｃ，２２ｄの幅（角度）は、周方向に隣り合う第２爪状磁極２２ｂ同士の隙間の幅（角度）より小さく設定されている。又、第２爪状磁極２２ｂは、径方向外側から見て長方形形状に形成されている。そして、第２ロータコア２２は、各第２爪状磁極２２ｂがそれぞれ対応する各第１爪状磁極２１ｂ間に（即ち、第１爪状磁極２１ｂと周方向に交互に）配置され、又、図４に示すように、対向する第１コアベース２１ａと第２コアベース２２ａとの軸方向の間に環状磁石２３が配置（挟持）されるようにして第１ロータコア２１に対して組み付けられる。尚、この際、第１爪状磁極２１ｂと第２爪状磁極２２ｂとの周方向の間には、径方向外側から見て長方形の溝が形成されることになる（図３参照）。

環状磁石２３は、その外径が第１及び第２コアベース２１ａ，２２ａの外径と同じに設定され、第１爪状磁極２１ｂを第１の磁極（本実施形態ではＮ極）として機能させ、第２爪状磁極２２ｂを第２の磁極（本実施形態ではＳ極）として機能させるように、軸方向に磁化されている。

又、図３、及び図４に示すように、各第１爪状磁極２１ｂの背面（径方向内側の面）と第２コアベース２２ａの外周面との間には、第１背面補助磁石２４が配置されている。第１背面補助磁石２４は、その軸直交方向断面が扇形状の略直方体形状とされ、その部分での漏れ磁束を低減すべく、第１爪状磁極２１ｂの背面に当接する側が第１爪状磁極２１ｂと同極のＮ極に、第２コアベース２２ａに当接する側が同第２コアベース２２ａと同極のＳ極となるように径方向に磁化されている。

又、図３、及び図４に示すように、各第２爪状磁極２２ｂの背面（径方向内側の面）と第１コアベース２１ａの外周面との間には、第２背面補助磁石２５が配置されている。第２背面補助磁石２５は、その軸直交方向断面が扇形状の略直方体形状とされ、その部分での漏れ磁束を低減すべく、第２爪状磁極２２ｂの背面に当接する側が第２爪状磁極２２ｂと同極のＳ極に、第１コアベース２１ａに当接する側が同第１コアベース２１ａと同極のＮ極となるように径方向に磁化されている。

又、第１背面補助磁石２４と第２背面補助磁石２５とは、図４に示すように、環状磁石２３が配置される軸方向位置で互いに軸方向に重なるように、言い換えると環状磁石２３が配置される軸方向位置にも配置されるように設定されている。

又、第１及び第２ロータコア２１，２２には、第１及び第２一体補助磁石２６，２７が組み付けられる。
第１一体補助磁石２６は、図２及び図３に示すように、第１爪状磁極２１ｂと第２爪状磁極２２ｂとの周方向の間に設けられた極間磁石部としての第１及び第２極間磁石部２６ａ，２６ｂと、前記第１コアベース２１ａの軸方向外表面を覆うように設けられた軸方向被覆磁石部としての第１軸方向被覆磁石部２６ｃとが一体成形されてなる。

第１軸方向被覆磁石部２６ｃは、前記回転軸１２が貫通される中央孔を有した円板状に形成され、その外径は第１及び第２ロータコア２１，２２（ロータ１１）の外径と同じに設定されている。第１軸方向被覆磁石部２６ｃは、第１ロータコア２１における第１爪状磁極２１ｂが突出していない側の平面（第１コアベース２１ａを含む軸方向の一端面）を全て覆うように設けられる。そして、第１軸方向被覆磁石部２６ｃは、その部分での（第１コアベース２１ａの軸方向端面からの）漏れ磁束を低減すべく軸方向に磁化されている。

又、第１極間磁石部２６ａは、第１軸方向被覆磁石部２６ｃの平面における外周側から軸方向に延びて形成され、等間隔に複数（本実施形態では５つ）形成されている。又、第１極間磁石部２６ａの軸方向長さは、第１及び第２爪状磁極２１ｂ，２２ｂの軸方向長さの半分の長さに設定されている。そして、第１極間磁石部２６ａは、その軸直交方向断面が扇形状の略直方体形状とされ、第１爪状磁極２１ｂの一方の周方向端面２１ｃと第１背面補助磁石２４の周方向端面とで形成される平坦面と、第２爪状磁極２２ｂの他方の周方向端面２２ｄと第２背面補助磁石２５の周方向端面とで形成される平坦面との間に配置されている。

又、第２極間磁石部２６ｂは、第１軸方向被覆磁石部２６ｃの平面における外周側から軸方向に延びて形成され、前記第１極間磁石部２６ａ同士の間の位置であって、等間隔に複数（本実施形態では５つ）形成されている。又、第２極間磁石部２６ｂの軸方向長さは、第１及び第２爪状磁極２１ｂ，２２ｂの軸方向長さの半分の長さに設定されている。そして、第２極間磁石部２６ｂは、その軸直交方向断面が扇形状の略直方体形状とされ、第１爪状磁極２１ｂの他方の周方向端面２１ｄと第１背面補助磁石２４の周方向端面とで形成される平坦面と、第２爪状磁極２２ｂの一方の周方向端面２２ｃと第２背面補助磁石２５の周方向端面とで形成される平坦面との間に配置されている。そして、前記第１及び第２極間磁石部２６ａ，２６ｂは、その部分での漏れ磁束を低減すべく、第１及び第２爪状磁極２１ｂ，２２ｂとそれぞれ同じ磁極となるように（第１爪状磁極２１ｂ側がＮ極で、第２爪状磁極２２ｂ側がＳ極となるように）周方向に磁化されている。

第２一体補助磁石２７は、図２及び図３に示すように、前記第１一体補助磁石２６と同じ形状に形成されている。即ち、第２一体補助磁石２７は、第１爪状磁極２１ｂと第２爪状磁極２２ｂとの周方向の間に設けられた極間磁石部としての第１及び第２極間磁石部２７ａ，２７ｂと、前記第２コアベース２２ａの軸方向外表面を覆うように設けられた軸方向被覆磁石部としての第２軸方向被覆磁石部２７ｃとが一体成形されてなる。

第２軸方向被覆磁石部２７ｃは、前記回転軸１２が貫通される中央孔を有した円板状に形成され、その外径は第１及び第２ロータコア２１，２２（ロータ１１）の外径と同じに設定されている。第２軸方向被覆磁石部２７ｃは、第２ロータコア２２における第２爪状磁極２２ｂが突出していない側の平面（第２コアベース２２ａを含む軸方向の一端面）を全て覆うように設けられる。そして、第２軸方向被覆磁石部２７ｃは、その部分での（第２コアベース２２ａの軸方向端面からの）漏れ磁束を低減すべく軸方向に磁化されている。

又、第１極間磁石部２７ａは、第２軸方向被覆磁石部２７ｃの平面における外周側から軸方向に延びて形成され、等間隔に複数（本実施形態では５つ）形成されている。又、第１極間磁石部２７ａの軸方向長さは、第１及び第２爪状磁極２１ｂ，２２ｂの軸方向長さの半分の長さに設定されている。そして、第１極間磁石部２７ａは、その軸直交方向断面が扇形状の略直方体形状とされ、第１爪状磁極２１ｂの一方の周方向端面２１ｃと第１背面補助磁石２４の周方向端面とで形成される平坦面と、第２爪状磁極２２ｂの他方の周方向端面２２ｄと第２背面補助磁石２５の周方向端面とで形成される平坦面との間に配置されている。

又、第２極間磁石部２７ｂは、第２軸方向被覆磁石部２７ｃの平面における外周側から軸方向に延びて形成され、前記第１極間磁石部２７ａ同士の間の位置であって、等間隔に複数（本実施形態では５つ）形成されている。又、第２極間磁石部２７ｂの軸方向長さは、第１及び第２爪状磁極２１ｂ，２２ｂの軸方向長さの半分の長さに設定されている。そして、第２極間磁石部２７ｂは、その軸直交方向断面が扇形状の略直方体形状とされ、第１爪状磁極２１ｂの他方の周方向端面２１ｄと第１背面補助磁石２４の周方向端面とで形成される平坦面と、第２爪状磁極２２ｂの一方の周方向端面２２ｃと第２背面補助磁石２５の周方向端面とで形成される平坦面との間に配置されている。そして、前記第１及び第２極間磁石部２７ａ，２７ｂは、その部分での漏れ磁束を低減すべく、第１及び第２爪状磁極２１ｂ，２２ｂとそれぞれ同じ磁極となるように（第１爪状磁極２１ｂ側がＮ極で、第２爪状磁極２２ｂ側がＳ極となるように）周方向に磁化されている。

次に、上記のように構成されたモータ１の作用について説明する。
ロータ１１では、第１及び第２背面補助磁石２４，２５と、第１及び第２一体補助磁石２６，２７（第１及び第２極間磁石部２６ａ，２７ａ，２６ｂ，２７ｂ、第１及び第２軸方向被覆磁石部２６ｃ，２７ｃ）が設けられることで、それぞれの配置箇所で漏れ磁束が低減され、ひいては環状磁石２３の磁束をモータ１の出力に有効利用することができる。

次に、上記実施の形態の特徴的な効果を以下に記載する。
（１）第１及び第２爪状磁極２１ｂ，２２ｂの周方向の間には周方向に磁化された第１及び第２極間磁石部２６ａ，２７ａ，２６ｂ，２７ｂが設けられるため、その部分での（第１爪状磁極２１ｂと第２爪状磁極２２ｂ間での）漏れ磁束を低減することができる。又、第１及び第２コアベース２１ａ，２２ａの軸方向外表面には、軸方向外表面を覆い軸方向に磁化された第１及び第２軸方向被覆磁石部２６ｃ，２７ｃが設けられるため、その部分での（第１及び第２コアベース２１ａ，２２ａの軸方向端面からの）漏れ磁束を低減することができる。その結果、環状磁石２３の磁束をモータ１の出力に有効利用することができ、例えば、高効率化及び高出力化を図ることができる。更に、多数となる第１及び第２極間磁石部２６ａ，２７ａ，２６ｂ，２７ｂと第１及び第２軸方向被覆磁石部２６ｃ，２７ｃとが第１及び第２一体補助磁石２６，２７として一体成形されるため、それらを別々で成形して設ける場合に比べて、部品点数を低減することができる。その結果、例えば、部品管理や組み付けが容易となる。しかも、極間磁石部（第１及び第２極間磁石部２６ａ，２７ａ，２６ｂ，２７ｂ）を別体として組み付ける場合、その部材の径方向外側への飛び出しを防止する何らかの構成が必要となるが、その構成を不要とすることができる。

（２）第１及び第２軸方向被覆磁石部２６ｃ，２７ｃがロータ１１の軸方向の両端面に設けられるため、軸方向の両端面からの漏れ磁束が低減され、例えば、軸方向の一端面にのみ設けた場合に比べて、より漏れ磁束を低減することができる。

（３）第１及び第２一体補助磁石２６，２７は、同じ形状で一対設けられるため、それら２つの部材を異なる形状とした場合に比べて、例えば、その製造が容易となる。
（第２実施形態）
次に、本発明を具体化した第２実施形態を図５〜図７に従って説明する。なお、説明の便宜上、同一の構成については上記第１実施形態と同一の符号を付してその説明を省略する。

ロータ１１は、図５〜図７に示すように、第１及び第２ロータコア３１，３２と、界磁磁石としての環状磁石３３（図６参照）と、一体補助磁石としての連結磁石３４とを備える。尚、図５〜図７中の実線で示す矢印は各磁石３３，３４の磁化方向（Ｓ極からＮ極向き）を示している。

図５に示すように、第１ロータコア３１は、略円盤状のコアベースとしての第１コアベース３１ａの外周部に、等間隔に複数（本実施形態では７つ）の爪状磁極としての第１爪状磁極３１ｂが形成されている。第１爪状磁極３１ｂは、第１コアベース３１ａに対して径方向外側に突出された突出部３１ｃと、この突出部３１ｃから軸方向に延出形成された爪部３１ｄとを有する。

第１爪状磁極３１ｂの周方向端面３１ｅ，３１ｆは径方向に延びる（軸方向から見て径方向に対して傾斜していない）平坦面とされ、突出部３１ｃは軸直交方向断面が扇形状とされている。突出部３１ｃの径方向外側の端部部分には、爪部３１ｄが周方向の幅を一定として軸方向に沿って延出形成されている。各第１爪状磁極３１ｂの周方向の角度、即ち前記周方向端面３１ｅ，３１ｆ間の角度は、周方向に隣り合う第１爪状磁極３１ｂ同士の隙間の角度より小さく設定されている。

図５及び図６に示すように、第２ロータコア３２は、第１ロータコア３１と略同形状であって、略円盤状のコアベースとしての第２コアベース３２ａの外周部に、等間隔に複数の爪状磁極としての第２爪状磁極３２ｂの突出部３２ｃが形成されている。突出部３２ｃは、軸直交方向断面が扇形状とされ、径方向外側の端部部分には爪部３２ｄが軸方向に沿って延出形成されている。

第２爪状磁極３２ｂの周方向端面３２ｅ，３２ｆは径方向に延びる平坦面とされ、第２爪状磁極３２ｂは軸直交方向断面が扇形状とされている。各第２爪状磁極３２ｂの周方向の角度、即ち前記周方向端面３２ｅ，３２ｆ間の角度は、周方向に隣り合う第２爪状磁極３２ｂ同士の隙間の角度より小さく設定されている。

そして、第２ロータコア３２は、各第２爪状磁極３２ｂの爪部３２ｄがそれぞれ対応する各第１爪状磁極３１ｂの爪部３１ｄ間に配置されるようにして、第１コアベース３１ａと第２コアベース３２ａとの軸方向の間に環状磁石３３（図６参照）が配置（挟持）されるようにして第１ロータコア３１に対して組み付けられる。このとき、第１爪状磁極３１ｂの一方の周方向端面３１ｅと第２爪状磁極３２ｂの他方の周方向端面３２ｆとが軸方向に沿って平行をなすように形成されるため、各端面３１ｅ，３２ｆ間の間隙が軸方向に沿って略直線状をなすように形成されることとなる。また、第１爪状磁極３１ｂの他方の周方向端面３１ｆと第２爪状磁極３２ｂの一方の周方向端面３２ｅとが軸方向に沿って平行をなすように形成されるため、各端面３１ｆ，３２ｅ間の間隙が軸方向に沿って略直線状をなすように形成されることとなる。

図６に示すように、環状磁石３３は、その外径が第１及び第２コアベース３１ａ，３２ａの外径と同じに設定され、第１爪状磁極３１ｂを第１の磁極（本実施形態ではＮ極）として機能させ、第２爪状磁極３２ｂを第２の磁極（本実施形態ではＳ極）として機能させるように、軸方向に磁化されている。従って、本実施形態のロータ１１は、界磁磁石としての環状磁石３３を用いた所謂ランデル型構造のロータである。ロータ１１は、Ｎ極となる第１爪状磁極３１ｂと、Ｓ極となる第２爪状磁極３２ｂとが周方向に交互に配置されており、磁極数が１４極（極対数が７個）となる。なお、環状磁石３３としては、例えばネオジム磁石を用いることができる。

連結磁石３４は、図５及び図７に示すように、第１爪状磁極３１ｂと第２爪状磁極３２ｂとの周方向の間に配置される極間磁石部としての第１及び第２極間磁石部３４ａ，３４ｂと、これら極間磁石部３４ａ，３４ｂの軸方向端部同士を周方向において連結する連結部３４ｃとで構成される。

図５に示すように第１極間磁石部３４ａは、第１爪状磁極３１ｂの一方の周方向端面３１ｅと、第２爪状磁極３２ｂの他方の周方向端面３２ｆとの間に軸方向に沿って嵌合され固定される。第２極間磁石部３４ｂは、第１爪状磁極３１ｂの他方の周方向端面３１ｆと、第２爪状磁極３２ｂの一方の周方向端面３２ｅとの間に軸方向に沿って嵌合され固定される。

第１及び第２極間磁石部３４ａ，３４ｂは、第１及び第２爪状磁極３１ｂ，３２ｂのそれぞれと同極性が対向するように（第１爪状磁極３１ｂ側がＮ極で、第２爪状磁極３２ｂ側がＳ極となるように）周方向に磁化されている。

連結部３４ｃは、図５及び図６に示すように前記第１爪状磁極３１ｂの軸方向端部３１ｇ（ロータ１１の一端側）と、第２爪状磁極３２ｂの軸方向端部３２ｇ（ロータ１１の他端側）と当接するように構成された平板状をなすように構成される。そして連結部３４ｃは、第１及び第２爪状磁極３１ｂ，３２ｂを周方向において挟む態様の第１及び第２極間磁石部３４ａ，３４ｂを連結するように第１及び第２極間磁石部３４ａ，３４ｂと予め（組み付ける前段階で）一体的に成形される。このとき、連結部３４ｃは、前述したように爪状磁極３１ｂ，３２ｂ間毎にロータ１１の一端側と他端側の交互に配置されるため、極間磁石部３４ａ，３４ｂと連結部３４ｃとで各爪状磁極３１ｂ，３２ｂに沿うようなジグザグ形状とされる。

また、連結部３４ｃは、図６に示すように径方向内側面３４ｄが各コアベース３１ａ，３２ａの外周面３１ｈ，３２ｈと隙間無く、つまり当接するように配置される。このとき、連結部３４ｃと略同一の径方向長さを有する第１及び第２極間磁石部３４ａ，３４ｂの内側面も同様に各コアベース３１ａ，３２ａの外周面３１ｈ，３２ｈと隙間無く、つまり当接するように配置されることとなる。

上記のように構成されたモータ１は、回路収容ボックス５内の電源回路を介してセグメントコンダクタ（ＳＣ）巻線８に駆動電流が供給されると、ステータ６でロータ１１を回転させるための磁界が発生され、ロータ１１が回転駆動される。

次に、上記のように構成されたモータ１の作用について説明する。
ロータ１１では、第１及び第２爪状磁極３１ｂ，３２ｂの周方向間に、同極性が対向するように磁化された極間磁石部３４ａ，３４ｂが配置されることで、爪状磁極３１ｂ，３２ｂ間での漏れ磁束が低減される。

ここで、上記したモータ１（ロータ１１）において、例えば第１及び第２爪状磁極３１ｂ，３２ｂの周方向間に配置される全ての極間磁石部３４ａ，３４ｂを連結部３４ｃにて連結する態様で予め一体成形される。このため、各極間磁石部３４ａ，３４ｂを別体で第１及び第２爪状磁極３１ｂ，３２ｂの周方向間に配置する場合と比較して部品点数を抑えることができる。

次に、本実施形態の特徴的な効果を記載する。
（４）第１及び第２爪状磁極３１ｂ，３２ｂの周方向の間に、各爪状磁極３１ｂ，３２ｂのうちの少なくとも１つ（本実施形態では全て）を周方向において挟む態様で１組以上配置され、各爪状磁極３１ｂ，３２ｂと同極性が対向するように磁化された極間磁石部３４ａ，３４ｂを備える。極間磁石部３４ａ，３４ｂの内で、周方向において各爪状磁極３１ｂ，３２ｂを挟む態様で配置された第１及び第２極間磁石部３４ａ，３４ｂ同士が予め一体的に成形される。このように第１及び第２極間磁石部３４ａ，３４ｂを配置したことにより各爪状磁極３１ｂ，３２ｂ間で発生しうる漏れ磁束を低減させてモータ出力の向上を図ることができる。また、第１及び第２極間磁石部３４ａ，３４ｂの内の周方向において各爪状磁極３１ｂ，３２ｂを挟む態様で配置された第１及び第２極間磁石部３４ａ，３４ｂ同士が予め一体的に成形されていることで、部品点数の増加を抑えることができる。

（５）第１及び第２極間磁石部３４ａ，３４ｂは、各爪状磁極３１ｂ，３２ｂ間の全てに配置されるため、各爪状磁極３１ｂ，３２ｂからの漏れ磁束をより抑えてモータ１の出力をより高めることができる。

（６）第１及び第２極間磁石部３４ａ，３４ｂの全てが一体的に成形されるため、全ての極間磁石部３４ａ，３４ｂ同士が１つの部材とされて部品点数を抑えることができる。
（７）連結部３４ｃは、前述したように爪状磁極３１ｂ，３２ｂ間毎にロータ１１の一端側と他端側の交互に配置されるため、極間磁石部３４ａ，３４ｂと連結部３４ｃとで各爪状磁極３１ｂ，３２ｂに沿うようなジグザグ形状とされ、第１及び第２ロータコア３１，３２により確実に極間磁石を保持することが可能となる。

（８）回転軸１２は、非磁性体の金属シャフトであるため、磁性体と比較して磁気抵抗を高めることができ、第１及び第２爪状磁極３１ｂ，３２ｂ間で発生しうる漏れ磁束を抑えることができる。この結果、モータ１の出力をより高めることができる。

上記各実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記第１実施形態では、第１及び第２極間磁石部２６ａ，２７ａ，２６ｂ，２７ｂの軸方向長さが第１及び第２爪状磁極２１ｂ，２２ｂの軸方向長さの半分の長さに設定される（軸方向に並んで第１及び第２爪状磁極２１ｂ，２２ｂの軸方向長さと同じになる）としたが、これに限定されず、例えば、図８及び図９に示すように変更してもよい。

即ち、この例（図８及び図９参照）では、第１一体補助磁石２６は第１軸方向被覆磁石部２６ｃと第１極間磁石部４１とが一体成形されてなり、第２一体補助磁石２７は第２軸方向被覆磁石部２７ｃと第２極間磁石部４２とが一体成形されてなる。第１極間磁石部４１は、上記第１実施形態の第１極間磁石部２６ａ，２７ａを合わせた形状であって、その軸方向長さが第１及び第２爪状磁極２１ｂ，２２ｂの軸方向長さと同じに設定されている。又、第２極間磁石部４２は、上記第１実施形態の第２極間磁石部２６ｂ，２７ｂを合わせた形状であって、その軸方向長さが第１及び第２爪状磁極２１ｂ，２２ｂの軸方向長さと同じに設定されている。このようにしても、上記第１実施形態の効果と同様の効果を得ることができる。

・上記第１実施形態では、第１及び第２軸方向被覆磁石部２６ｃ，２７ｃは、単純な円板状（第１及び第２背面補助磁石２４，２５の軸方向端面をも覆う形状）に形成されるとしたが、背面補助磁石（第１及び第２背面補助磁石２４，２５）と軸方向に重ならない形状に形成してもよい。

例えば、図１０〜図１２に示すように変更してもよい。この例（図１０〜図１２参照）では、上記第１実施形態（図１〜図４参照）の第１及び第２軸方向被覆磁石部２６ｃ，２７ｃにおける前記第１及び第２背面補助磁石２４，２５と軸方向に重なる位置に切り欠き部４３が形成されている。

又、例えば、図１３及び図１４に示すように変更してもよい。この例（図１３及び図１４参照）では、上記別例（図８及び図９参照）の第１及び第２軸方向被覆磁石部２６ｃ，２７ｃにおける前記第１及び第２背面補助磁石２４，２５と軸方向に重なる位置に切り欠き部４４が形成されている。尚、この例（図１３及び図１４参照）の第１軸方向被覆磁石部２６ｃにおける切り欠き部４４は、前記第２極間磁石部４２と対応した部分まで切り欠かれ、第２極間磁石部４２の軸方向長さがその分長く（第１及び第２爪状磁極２１ｂ，２２ｂの軸方向長さと第１軸方向被覆磁石部２６ｃの厚さとを足し算した長さに）設定されている。又、この例（図１３及び図１４参照）の第２軸方向被覆磁石部２７ｃにおける切り欠き部４４は、前記第１極間磁石部４１と対応した部分まで切り欠かれ、第１極間磁石部４１の軸方向長さがその分長く（第１及び第２爪状磁極２１ｂ，２２ｂの軸方向長さと第２軸方向被覆磁石部２７ｃの厚さとを足し算した長さに）設定されている。

これら（図１０〜図１４参照）のようにしても、上記第１実施形態の効果と同様の効果を得ることができる。しかも、被覆磁石部（第１及び第２軸方向被覆磁石部２６ｃ，２７ｃ）は、背面補助磁石（第１及び第２背面補助磁石２４，２５）と軸方向に重ならない形状に形成される（切り欠き部４３，４４を有する）ため、効率良く（必要以上に使用する磁石を増加させることなく）漏れ磁束を低減することができる。

・上記第１実施形態では、第１及び第２ロータコア２１，２２がそれぞれ１つ設けられるロータ１１に具体化したが、これに限定されず、例えば、図１５及び図１６に示すように、第１及び第２ロータコア２１，２２が一対設けられるロータ５１に具体化してもよい。詳しくは、この例（図１５及び図１６）では、上記第１実施形態の第１及び第２ロータコア２１，２２と、環状磁石２３（図４参照）と、第１及び第２背面補助磁石２４，２５とによって構成される中間部材Ｗが一対設けられ、それらが軸方向に対称となるように積層されている。そして、上記別例（図１３及び図１４参照）の第１及び第２極間磁石部４１，４２の軸方向長さがその分長く設定されている。このようにしても、上記第１実施形態及び別例の効果と同様の効果を得ることができる。

・上記第１実施形態では、軸方向被覆磁石部（第１及び第２軸方向被覆磁石部２６ｃ，２７ｃ）がロータ１１の軸方向の両端面に設けられる構成としたが、これに限定されず、軸方向の一端面にのみ設けた構成としてもよい。尚、この場合、ロータに設けられる一体補助磁石を１つとすることができる。

例えば、図１７及び図１８に示すように変更してもよい。この例（図１７及び図１８参照）では、第１一体補助磁石２６のみが設けられ、第２一体補助磁石２７は設けられていない。第１一体補助磁石２６は第１軸方向被覆磁石部２６ｃと第１及び第２極間磁石部４５，４６とが一体成形されてなる。第１極間磁石部４５は、上記第１実施形態の第１極間磁石部２６ａ，２７ａを合わせた形状であって、その軸方向長さが第１及び第２爪状磁極２１ｂ，２２ｂの軸方向長さと同じに設定されている。又、第２極間磁石部４６は、上記第１実施形態の第２極間磁石部２６ｂ，２７ｂを合わせた形状であって、その軸方向長さが第１及び第２爪状磁極２１ｂ，２２ｂの軸方向長さと同じに設定されている。

・上記第１実施形態では、一体補助磁石（第１及び第２一体補助磁石２６，２７）は、同じ形状で一対設けられるとしたが、これに限定されず、それら２つの部材を異なる形状としてもよい。

・上記第１実施形態では、背面補助磁石（第１及び第２背面補助磁石２４，２５）を備えるロータ１１としたが、これに限定されず、背面補助磁石を備えていないロータに変更してもよい。

・上記第２実施形態では、第１及び第２極間磁石部３４ａ，３４ｂを軸方向に沿うように配置したが、例えば図１９に示すように第１及び第２極間磁石部３４ａ，３４ｂを径方向視（側面視）において軸方向と交差するように配置してもよい。図１９では、第１及び第２爪状磁極３１ｂ，３２ｂは、軸方向に延出される延出部としての爪部３１ｄ，３２ｄの先端側ほど周方向幅が狭くなるように形成される。そして第１及び第２極間磁石部３４ａ，３４ｂは、各爪状磁極を周方向において挟む磁石部同士が周方向において挟む爪状磁極側に傾斜して延出部としての爪部３１ｄ，３２ｄに沿うように構成される。ここで、各ロータコア３１，３２の第１及び第２爪状磁極３１ｂ，３２ｂを周方向に交互配置するように組み付ける際に、爪状磁極３１ｂ，３２ｂを周方向において挟む極間磁石部３４ａ，３４ｂ同士が爪状磁極３１ｂ，３２ｂ側に傾斜して延出部に沿うように形成されるため、爪状磁極３１ｂ，３２ｂを軸方向に近接するように移動させて環状磁石３３を挟み込む際の組み付けを容易とすることができる。

・上記第２実施形態では、連結部３４ｃの内側面３４ｄと第１及び第２コアベース３１ａ，３２ａの外周面３１ｈ，３２ｈと当接する構成としたが、これに限らず、例えば図２０に示すようにこれらの間に間隙Ｋを設ける構成を採用してもよい。例えば、第１コアベース３１ａの外周面３１ｈ（図２０参照）を径方向内側に凹状をなすように形成し、第２コアベース３２ａ外周面３２ｈ（図２０では図示略）を径方向内側に凹状をなすように形成することで間隙Ｋを設けることができる。このように、ロータ１１の径方向内側に磁束が漏れることを抑えることができる。

・上記第１実施形態では、２以上の第１及び第２極間磁石部２６ａ，２６ｂを第１軸方向被覆磁石部２６ｃによってこれらの軸端側で一体成形するとともに、２以上の第１及び第２極間磁石部２７ａ，２７ｂを第２軸方向被覆磁石部２７ｃによってこれらの軸端側で一体成形した。しかし、これに限らず、第１及び第２極間磁石部２６ａ，２７ａ，２６ｂ，２７ｂをこれらの軸端側以外（例えば軸方向中間部）の所定位置で一体成形してもよい。また、上記第２実施形態では、２以上の第１及び第２極間磁石部３４ａ，３４ｂを連結部３４ｃによってこれらの軸端側で一体成形したが、これに限らず、第１及び第２極間磁石部３４ａ，３４ｂをこれらの軸端側以外（例えば軸方向中間部）の所定位置で一体成形してもよい。

・上記各実施形態では、界磁磁石として１つの環状磁石３３を用いたが、複数に分割した永久磁石を回転軸１２の周囲で第１及び第２コアベース３１ａ，３２ａの軸方向間に配置する構成を採用してもよい。

・上記各実施形態では、特に言及していないが、第１及び第２ロータコア３１，３２と電機子コア７は、例えば磁性金属板材の積層や、磁性粉体の成形にて構成してもよい。
・上記各実施形態において、例えば第１及び第２極間磁石部２６ａ，２７ａ，２６ｂ，２７ｂ，３４ａ，３４ｂを２色成形にて一体的に成形してもよい。この場合には、部品点数の増加を抑えることができる。

・上記第１実施形態ではロータ１１の磁極数を１０とし、上記第２実施形態ではロータ１１の磁極数を１４としたが、磁極数は適宜変更可能である。
・上記各実施形態では、一体補助磁石の種類について特に言及しなかったが、例えばボンド磁石（プラスチックマグネット、ゴムマグネット等）又は焼結磁石、あるいはこれらを組み合わせて用いてもよい。例えば、上記第１実施形態において、極間磁石部（第１及び第２極間磁石部２６ａ，２７ａ，２６ｂ，２７ｂ，３４ａ，３４ｂ）に焼結磁石を用いるとともに軸方向被覆磁石部（第１及び第２軸方向被覆磁石部２６ｃ，２７ｃ）にボンド磁石を用いてもよい。また、一体補助磁石の組成（材質）についても、例えばフェライト系、ＳｍＦｅＮ系、窒化鉄系、又はネオジム系、あるいはこれらの組み合わせを適宜採用可能である。これにより、モータの出力調整をすることができる。

１１，５１…ロータ、２１，３１…第１ロータコア、２１ａ，３１ａ…第１コアベース（コアベース）、２１ｂ，３１ｂ…第１爪状磁極（爪状磁極）、２２，３２…第２ロータコア、２２ａ，３２ａ…第２コアベース（コアベース）、２２ｂ，３２ｂ…第２爪状磁極（爪状磁極）、２３，３３…環状磁石（界磁磁石）、２４…第１背面補助磁石（背面補助磁石）、２５…第２背面補助磁石（背面補助磁石）、２６…第１一体補助磁石（一体補助磁石）、２６ａ，２７ａ，３４ａ，４１，４５…第１極間磁石部（極間磁石部）、２６ｂ，２７ｂ，３４ｂ，４２，４６…第２極間磁石部（極間磁石部）、２６ｃ…第１軸方向被覆磁石部（軸方向被覆磁石部）、２７…第２一体補助磁石（一体補助磁石）、２７ｃ…第２軸方向被覆磁石部（軸方向被覆磁石部）、３１ｄ…爪部（延出部）、３２ｄ…爪部（延出部）、３４…連結磁石（一体補助磁石）、３４ｃ…連結部。

Claims (12)

1. それぞれ略円板状のコアベースの外周部に、等間隔に複数の爪状磁極が径方向外側に突出されるとともに軸方向に延出形成され、互いのコアベースが対向されつつ爪状磁極が周方向に交互に配置された第１及び第２ロータコアと、
   前記コアベース同士の軸方向の間に配置され、前記軸方向に磁化されることで、第１ロータコアの前記爪状磁極を第１の磁極として機能させ、前記第２ロータコアの前記爪状磁極を第２の磁極として機能させる界磁磁石と
   を備えたロータであって、
   前記爪状磁極同士の周方向の間に設けられ周方向に磁化された少なくとも２以上の極間磁石部を一体成形してなる一体補助磁石を備え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、
   前記一体補助磁石は、前記コアベースの軸方向外表面を覆うように設けられ軸方向に磁化されるとともに、前記極間磁石部と一体成形される軸方向被覆磁石部を備えたことを特徴とするロータ。
3. 請求項２に記載のロータにおいて、
   前記軸方向被覆磁石部は、軸方向の両端面に設けられたことを特徴とするロータ。
4. 請求項３に記載のロータにおいて、
   前記一体補助磁石は、同じ形状で一対設けられたことを特徴とするロータ。
5. 請求項２乃至４のいずれか１項に記載のロータにおいて、
   前記爪状磁極の径方向内側には、径方向に磁化された背面補助磁石が設けられ、
   前記軸方向被覆磁石部は、前記背面補助磁石と軸方向に重ならない形状に形成されたことを特徴とするロータ。
6. 請求項１に記載のロータにおいて、
   前記極間磁石部は、軸方向に延出される爪状磁極の延出部の延出方向先端側で連結部によって連結されて予め一体的に成形されることを特徴とするロータ。
7. 請求項６に記載のロータにおいて、
   前記連結部は、前記爪状磁極間毎に前記ロータの一端側と他端側の交互に配置されることを特徴とするロータ。
8. 請求項６又は７に記載のロータにおいて、
   前記各爪状磁極は、前記延出部の先端側ほど周方向幅が狭くなるように形成され、
   前記極間磁石部は、径方向視において軸方向と交差し、各爪状磁極を周方向において挟む磁石部同士が周方向において挟む爪状磁極側に傾斜して前記延出部に沿うように構成されることを特徴とするロータ。
9. 請求項１乃至８のいずれか１項に記載のロータにおいて、
   前記極間磁石部は、各爪状磁極間の全てに配置されることを特徴とするロータ。
10. 請求項１乃至９のいずれか１項に記載のロータにおいて、
    前記極間磁石部の全てが一体的に成形されることを特徴とするロータ。
11. 請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のロータにおいて、
    前記一体補助磁石は、少なくとも周方向において前記各爪状磁極を挟む態様で配置される極間磁石部同士が２色成形にて一体的に成形されることを特徴とするロータ。
12. 請求項１乃至１１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。