JP2014195356A - モータの回転子、およびこの回転子を備えるモータ、ならびに回転子の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】接着剤を回転子コアと永久磁石との固定のために効率よく用いることが可能な構成のモータの回転子、およびこの回転子を備えるモータ、ならびに回転子の製造方法を提供する。
【解決手段】モータの回転子１０は、出力軸１１と、出力軸１１と一体に回転する回転子コア３０と、接着剤４０により回転子コア３０の外周面３０Ａに固定された永久磁石２０とを備えている。回転子コア３０は、軸方向に延び、周方向ＺＣに離間した状態で形成され、接着剤４０を塗布して充填するための複数の接着剤溜まり部３２を有する。
【選択図】図３

Description

本発明は、回転子コアおよび永久磁石が接着剤により固定された構成を有するモータの回転子、およびこの回転子を備えるモータ、ならびに回転子の製造方法に関する。

従来のモータの回転子は、出力軸、回転子コア、および永久磁石を有する。出力軸は、回転子コアの中央部分に固定されている。永久磁石は、回転子コアの外周面に固定されている。

従来のモータの回転子は、次のように製造される。すなわち、回転子コアの外周面の全面において接着剤が塗布される。そして、永久磁石は、回転子コアに挿入される。このため、永久磁石は、回転子コアの外周面において接着剤により固定される。なお、特許文献１は、従来のモータの回転子の一例を示している。

特開２００７−２６７５７４号公報

従来のモータの回転子における接着剤は、永久磁石が回転子コアに挿入されるとき、永久磁石の端部に押し出される。このため、接着剤の一部は、永久磁石の端部に溜まる。そして、永久磁石の端部に溜まった接着剤は拭き取られる。従来のモータの回転子においては、回転子コアの外周面の全面にわたり接着剤が塗布されるため、永久磁石の端部の全周にわたり接着剤が溜まってしまう。このため、拭き取る接着剤の量が多く、永久磁石と回転子コアとの固定のために使用される接着剤の量が少ない。

本発明は、上記背景を踏まえて創作されたものであり、接着剤を回転子コアと永久磁石との固定のために効率よく用いることが可能な構成のモータの回転子、およびこの回転子を備えるモータ、ならびに回転子の製造方法を提供することを目的とする。

本手段は、「出力軸と、前記出力軸と一体に回転する回転子コアと、接着剤により前記回転子コアの側面に固定された永久磁石とを備え、前記回転子コアおよび前記永久磁石の少なくとも一方は、前記回転子の軸方向に延び、前記回転子の周方向に離間した状態で形成され、前記接着剤を塗布して充填するための複数の接着剤溜まり部を有するモータの回転子」を有する。

この回転子において、接着剤溜まり部内に塗布することにより充填された接着剤は、回転子コアおよび永久磁石の組付けのときに接着剤が押し出されることが抑制される。このため、接着剤溜まり部に塗布して充填された接着剤が回転子コアと永久磁石との固定に効率よく用いられる。

上記手段の一形態は、「前記永久磁石は、前記周方向においてＳ極およびＮ極が交互に着磁され、前記接着剤溜まり部は、前記周方向において前記永久磁石のＳ極およびＮ極の境界に位置しているモータの回転子」を有する。

永久磁石は、周方向においてＳ極の中央位置およびＮ極の中央位置に向かうにつれて表面磁束密度が大きくなる。このため、周方向におけるＳ極の中央位置およびＮ極の中央位置においては、表面磁束密度が最大となる。このため、永久磁石と回転子コアとの隙間に起因する磁気抵抗の影響は、周方向におけるＳ極の中央位置およびＮ極の中央位置に向かうにつれて大きくなる。すなわち、周方向におけるＳ極の中央位置およびＮ極の中央位置においては、磁気抵抗が大きくなるとき、表面磁束密度が大きく変化する。

一方、永久磁石のＳ極およびＮ極の境界は、表面磁束密度が殆ど「０」となる。このため、永久磁石のＳ極およびＮ極の境界においては、永久磁石と回転子コアとの隙間に起因する磁気抵抗が大きくなったとしても表面磁束密度に大きな変化がない。

そこで、本回転子の接着剤溜まり部は、周方向において永久磁石のＳ極およびＮ極の境界に位置している。このため、接着剤溜まり部により永久磁石と回転子コアとの隙間が大きくなることに対して表面磁束密度が大きく変化することが抑制される。

上記手段の一形態は、「前記接着剤溜まり部は、前記回転子の平面視において前記接着剤溜まり部の前記周方向の中央位置に向かうにつれて、前記回転子の径方向において前記回転子コアと前記永久磁石との間隙が大きくなるモータの回転子」を有する。

この回転子においては、接着剤溜まり部の周方向の中央位置に向かうにつれて回転子コアと永久磁石との隙間が徐々に大きくなる。このため、接着剤溜まり部において磁気抵抗が急激に変化することが抑制される。したがって、接着剤溜まり部において表面磁束密度が大きく変化することが抑制される効果が高まる。

上記手段の一形態は、「上記のいずれかに記載の回転子を備えるモータ」を有する。
本手段は、「出力軸と、前記出力軸と一体に回転する回転子コアと、接着剤により前記回転子コアの側面に固定された永久磁石とを備え、前記回転子コアおよび前記永久磁石の少なくとも一方は、前記回転子の軸方向に延び、前記回転子の周方向に離間した状態で形成され、前記接着剤を充填するための複数の接着剤溜まり部を有し、前記接着剤溜まり部に前記接着剤を塗布して充填する接着剤塗布工程と、前記回転子コアに前記永久磁石を挿入し、前記回転子コアおよび前記永久磁石を相対回転させることにより前記回転子の周方向において前記接着剤を引き伸ばした状態で前記接着剤を硬化させる接着剤硬化工程と、前記永久磁石を着磁する着磁工程とを備えるモータの回転子の製造方法」を有する。

接着剤塗布工程において接着剤溜まり部内に充填された接着剤は、回転子コアおよび永久磁石の組付けのときに接着剤が押し出されることが抑制される。このため、接着剤硬化工程において接着剤は、接着剤溜まり部に塗布して充填された量に対する回転子コアおよび永久磁石の相対回転により引き伸ばされる量の割合が従来の回転子の構成よりも大きくなる。したがって、接着剤溜まり部に塗布して充填された接着剤が回転子コアと永久磁石との固定に効率よく用いられる。

本モータの回転子、およびこの回転子を備えるモータ、ならびに回転子の製造方法は、接着剤を回転子コアと永久磁石との固定のために効率よく用いることができる。

実施形態の回転子を備えるモータの断面図。 実施形態の回転子の分解斜視図。 実施形態の回転子の断面図であり、（ａ）は図１のＺ１−Ｚ１線の断面図、（ｂ）は（ａ）の破線円の拡大図。 実施形態の回転子の製造工程を示す図であり、（ａ）は接着剤塗布工程を示す断面図、（ｂ）は（ａ）の破線円の拡大図。 実施形態の回転子の製造工程を示す図であり、接着剤硬化工程を示す断面図。 実施形態の回転子の製造工程を示す図であり、着磁工程を示す断面図。 実施形態の表面磁束密度の変化を示すグラフであり、（ａ）は隣り合うＮ極およびＳ極における表面磁束密度の変化を示すグラフ、（ｂ）は（ａ）の破線円における磁極の境界付近の拡大図。 比較例の第２比較回転子の平面構造の一部分を示す平面図。 比較例の第３比較回転子の平面構造の一部分を示す平面図。 その他の実施形態の回転子の側面図。 その他の実施形態の回転子コアの側面図。 図１１のＺ１１−Ｚ１１線に沿う回転子の断面図であり、（ａ）は永久磁石の軸方向の端部が接着剤溜まり部に位置するときの回転子の断面図、（ｂ）は永久磁石の軸方向の端部が接着剤溜まり部を超えたときの回転子の断面図、（ｃ）は永久磁石の回転子コアへの挿入が完了したときの回転子の断面図。

図１を参照して、モータ１の構成について説明する。
本実施形態のモータ１は、電動パワーステアリング（以下、「ＥＰＳ」）に適用されている。ＥＰＳは、運転者が操舵部材（図示略）を操作するときの操舵トルクを検出し、その操舵トルクに応じたアシストトルクが生じるようにモータ１を制御する。本ＥＰＳは、ステアリングシャフト（図示略）を介して操舵部材の回転をラックアンドピニオン機構（図示略）に伝達し、ラックシャフト（図示略）の往復動に変換する。

モータ１は、ブラシレスモータとしての構成を有する。モータ１は、回転子１０、固定子５０、および２個の玉軸受６０を有する。モータ１は、固定子５０が回転子１０を取り囲むインナーロータ型の構成を有する。

モータ１の方向について定義する。
「軸方向ＺＡ」は、回転子１０の回転中心軸に沿う方向を示す。「径方向ＺＢ」は、軸方向ＺＡの法線方向を示す。「周方向ＺＣ」は、回転子１０の回転中心軸回りの方向を示す。

回転子１０は、出力軸１１、永久磁石２０、および回転子コア３０を有する。回転子１０は、出力軸１１、永久磁石２０、および回転子コア３０が互いに結合された集合体としての構成を有する。回転子１０は、出力軸１１、永久磁石２０、および回転子コア３０が一体に回転する。

固定子５０は、電機子５１、ハウジング５２、およびブラケット５３を有する。固定子５０は、電機子５１、ハウジング５２、およびブラケット５３が互いに結合された集合体としての構成を有する。

電機子５１は、コイル５１Ａおよび電機子コア５１Ｂを有する。電機子５１は、コイル５１Ａに電力が供給されることにより、電機子５１の周囲に磁界を生成する。コイル５１Ａは、電機子コア５１Ｂに導電線が巻き回されることにより形成されている。

ハウジング５２は、軸方向ＺＡの一方が開口された円筒形状に形成されている。ハウジング５２は、電機子５１および回転子１０を収容している。ハウジング５２は、軸方向ＺＡの一方の端部においてブラケット５３に取り付けられている。

ブラケット５３は、平板状に形成されている。ブラケット５３は、ハウジング５２の開口部分を軸方向ＺＡから覆う。
２個の玉軸受６０は、軸方向ＺＡに互いに離間した状態で位置している。２個の玉軸受６０は、出力軸１１に取り付けられている。一方の玉軸受６０は、ハウジング５２の底部５２Ａにより支持されている。他方の玉軸受６０は、ブラケット５３により支持されている。各玉軸受６０は、固定子５０に対する回転子１０の回転が可能な状態で出力軸１１を支持する。

図２および図３を参照して、回転子１０の詳細な構成について説明する。
図２に示されるように、回転子コア３０は、磁性体の金属材料により形成されている。回転子コア３０は、円柱形状を有する。回転子コア３０は、貫通孔３１および複数の接着剤溜まり部３２を有する。貫通孔３１は、回転子コア３０の径方向ＺＢの中央部において回転子コア３０を軸方向ＺＡに貫通している。接着剤溜まり部３２は、回転子コア３０の外周部分に形成されている。接着剤溜まり部３２は、回転子コア３０の外周面３０Ａから径方向ＺＢに凹む凹形状を有する。接着剤溜まり部３２は、回転子コア３０の軸方向ＺＡの全体にわたり形成されている。

出力軸１１は、回転子コア３０の貫通孔３１に圧入されている。出力軸１１は、回転子コア３０に圧入された状態で回転子コア３０の軸方向ＺＡの両端面から軸方向ＺＡに突出している。

永久磁石２０は、円筒形状を有するリング磁石としての構成を有する。永久磁石２０は、接着剤４０（図３参照）により回転子コア３０の外周面３０Ａに固定されている。永久磁石２０は、周方向ＺＣにおいてＮ極およびＳ極が交互に着磁されている。なお、接着剤４０として、シリコン系接着剤が用いられる。接着剤４０は、加熱されることにより硬化する熱硬化型の接着剤が用いられる。シリコン系接着剤は、エポキシ系接着剤およびアクリル系接着剤よりも粘度が高い。また、回転子コア３０の外周面３０Ａは「回転子コアの側面」に相当する。

図３に示されるように、永久磁石２０は、回転子コア３０の外周面３０Ａに対して径方向ＺＢに隙間Ｇを介して対向している。永久磁石２０および回転子コア３０の隙間Ｇにおいては、接着剤４０が介在している。

図３を参照して、回転子１０の接着剤溜まり部３２の詳細な内容について説明する。
図３（ａ）に示されるように、接着剤溜まり部３２は、回転子コア３０の外周面３０Ａにおいて周方向ＺＣに等間隔に形成されている。接着剤溜まり部３２は、図中の二点鎖線により示されるように、周方向ＺＣにおいて永久磁石２０のＮ極およびＳ極の磁極間（境界）に対応する位置に配置されている。

図３（ｂ）に示されるように、接着剤溜まり部３２は、底部３３および開口部３４を有する。接着剤溜まり部３２は、底部３３および開口部３４が連続した形状を有する。接着剤溜まり部３２の周方向ＺＣの中心は、周方向ＺＣにおいて永久磁石２０のＮ極およびＳ極の境界と同じ位置に配置される。

底部３３は、周方向ＺＣの中心に向かうにつれて径方向ＺＢに凹む湾曲形状に形成されている。底部３３は、回転子コア３０の平面視において半円形状を有する。底部３３においては、底部３３の周方向ＺＣの中心に向かうにつれて隙間Ｇが大きくなる。

開口部３４は、底部３３および回転子コア３０の外周面３０Ａを互いに接続している。開口部３４は、回転子コア３０の平面視において凸状となる曲面形状を有する。開口部３４においては、底部３３側から回転子コア３０の外周面３０Ａ側に向かうにつれて隙間Ｇが小さくなる。

図４〜図６を参照して、回転子１０の製造方法について説明する。
回転子１０の製造方法は、出力軸固定工程、接着剤塗布工程、接着剤硬化工程、および着磁工程を有する。また、出力軸固定工程、接着剤塗布工程、接着剤硬化工程、および着磁工程の順番により回転子１０が製造される。

出力軸固定工程においては、出力軸１１が回転子コア３０の貫通孔３１に圧入される。
図４（ａ）に示されるように、接着剤塗布工程においては、接着剤４０が回転子コア３０の各接着剤溜まり部３２に塗布される。図４（ｂ）に示されるように、接着剤４０は、回転子コア３０の外周面３０Ａよりも突出するように各接着剤溜まり部３２に充填される。また、各接着剤溜まり部３２に充填される接着剤４０は、周方向ＺＣに隣り合う接着剤溜まり部３２の間の回転子コア３０と永久磁石２０との隙間Ｇに充填することが可能な量に設定される。

図５に示されるように、接着剤硬化工程においては、接着剤４０が充填された回転子コア３０に永久磁石２０が軸方向ＺＡから挿入される。そして、永久磁石２０が回転子コア３０に挿入完了した状態において回転子コア３０および永久磁石２０が相対回転される。これにより、接着剤４０は、各接着剤溜まり部３２から回転子コア３０の外周面３０Ａにおいて各接着剤溜まり部３２と相対回転方向に隣接する部分に引き伸ばされる。このため、接着剤４０は、回転子コア３０の外周面３０Ａと永久磁石２０の内周面２０Ａとの隙間Ｇに介在する。

永久磁石２０が回転子コア３０に挿入されたとき、接着剤４０の一部が永久磁石２０の軸方向ＺＡの端面に溜まる。永久磁石２０の軸方向ＺＡの端面に位置する接着剤４０は、拭き取られる。そして、回転子コア３０および永久磁石２０が相対回転された後、永久磁石２０、回転子コア３０、および接着剤４０が加熱される。これにより、接着剤４０が硬化する。このため、接着剤４０により回転子コア３０と永久磁石２０とが互いに固定される。

図６に示されるように、着磁工程においては、回転子１０は、着磁装置２の各着磁コイル２Ａよりも内側の空間に配置される。各接着剤溜まり部３２は、周方向ＺＣに隣り合う着磁コイル２Ａの中央位置に配置されている。永久磁石２０は、各着磁コイル２Ａに電力が供給されることにより生成される磁界により着磁される。

回転子１０の作用について説明する。なお、以下の作用の記載において、符号が付された回転子１０の各構成要素は、図３に示される回転子１０の各構成要素を示す。
回転子１０は、第１の機能および第２の機能を有する。第１の機能は、接着剤４０が回転子コア３０および永久磁石２０の固定のために効率よく使用される機能を示す。第２の機能は、接着剤溜まり部３２によりモータ１のコギングトルクが増大することを抑制する機能を示す。

第１の機能の詳細な内容について説明する。なお、「第１比較回転子」は、接着剤溜まり部３２が省略された回転子コア（比較回転子コア）の外周面の全体にわたり接着剤が塗布された構成を示す。また、第１比較回転子は、比較回転子コアの外周面からの接着剤の厚さが永久磁石の内周面および比較回転子コアの外周面の予め設定された隙間の大きさ以上となる構成を有する。

第１比較回転子においては、永久磁石が比較回転子コアに挿入されるとき、永久磁石の周方向ＺＣの全周にわたり永久磁石の軸方向ＺＡの端面に接着剤が溜まる。一方、本実施形態の回転子１０は、永久磁石２０が回転子コア３０に挿入されるとき、各接着剤溜まり部３２に対応する永久磁石２０の軸方向ＺＡの端面に接着剤４０が溜まる。このため、回転子１０は、第１比較回転子よりも接着剤４０が永久磁石２０の軸方向ＺＡの端面に溜まる量が少なくなる。したがって、回転子１０は、接着剤４０が永久磁石２０と回転子コア３０の固定のために効率よく使用される。加えて、本実施形態の回転子１０は、接着剤溜まり部３２のみに接着剤４０を充填するため、第１比較回転子よりも接着剤４０の使用量を少なくすることができる。

図７〜図９を参照して、第２の機能の詳細な内容について説明する。図７は、所定のＮ極およびＳ極における表面磁束密度の変化を示す。なお、図７中の破線のグラフＧ４は、接着剤溜まり部３２が省略された場合の表面磁束密度の変化を示す。

なお、「第２比較回転子２００」は、図８に示されるように、回転子コア２１０の接着剤溜まり部２１１が永久磁石２２０の各磁極の周方向ＺＣの中央位置に位置する構成を示す。「第３比較回転子３００」は、図９に示されるように、第３比較回転子３００の平面視において回転子コア３１０の外周面３１１から四角形状に凹む形状として接着剤溜まり部３１２が形成された構成を示す。第３比較回転子３００は、接着剤溜まり部３１２が各磁極の境界に位置している。

第２比較回転子においては、図７の一点鎖線のグラフＧ２に示されるように、各磁極の中央位置すなわち接着剤溜まり部２１１が形成される位置において表面磁束密度のグラフに歪みが生じる。このため、表面磁束密度のグラフの歪みに起因して、第２比較回転子２００を備えるモータのコギングトルクが大きくなる。第２比較回転子２００においては、各磁極の中央位置において接着剤溜まり部２１１が位置するため、表面磁束密度が大きい領域において表面磁束密度のグラフに歪みが生じる。このため、表面磁束密度のグラフの歪みが大きくなる。

これに対して、本実施形態の回転子１０は、図７（ｂ）の実線のグラフＧ１に示されるように、各磁極の境界において表面磁束密度のグラフに歪みが生じる。しかし、本実施形態の回転子１０は、接着剤溜まり部３２が各磁極の境界に位置するため、表面磁束密度の小さい領域において表面磁束密度のグラフに歪みが生じる。このため、表面磁束密度のグラフの歪みが小さくなる。したがって、本実施形態の回転子１０は、第２比較回転子よりもコギングトルクが小さくなる。

第３比較回転子３００においては、回転子コア３１０と永久磁石３２０との隙間が接着剤溜まり部３１２において急激に大きくなる。これにより、回転子コア３１０の外周面３１１から接着剤溜まり部３１２に向かい磁気抵抗が急激に大きくなる。このため、図７（ｂ）の二点鎖線のグラフＧ３に示されるように、接着剤溜まり部３１２に対応する部分の表面磁束密度のグラフの歪みが大きくなる。

これに対して、本実施形態の回転子１０は、接着剤溜まり部３２の底部３３が半円形状に形成された構成を有する。このため、永久磁石２０において回転子コア３０の外周面３０Ａに対応する部分から接着剤溜まり部３２に対応する部分に位置するとき、隙間Ｇが徐々に大きくなる。したがって、図７（ｂ）のグラフＧ１に示されるように、表面磁束密度は徐々に変化する。このため、本実施形態の回転子１０は、第３比較回転子３００よりも表面磁束密度のグラフの歪みが小さくなる。したがって、本実施形態の回転子１０は、第３比較回転子３００よりもコギングトルクが小さくなる。

加えて、本実施形態の回転子１０は、接着剤溜まり部３２の開口部３４が曲面形状に形成された構成を有する。このため、永久磁石２０において回転子コア３０の外周面３０Ａに対応する部分から接着剤溜まり部３２に対応する部分に位置するとき、隙間Ｇの大きさの変化がより緩やかになる。したがって、本実施形態の回転子１０は、表面磁束密度の歪みがより小さくなる。

本実施形態の回転子１０は、以下の効果を奏する。
（１）回転子１０は、回転子コア３０の外周部分において接着剤４０を塗布して充填する複数の接着剤溜まり部３２を有する。接着剤溜まり部３２は、周方向ＺＣにおいて互いに離間している。接着剤溜まり部３２は、軸方向ＺＡに延びている。この構成によれば、接着剤溜まり部３２内に充填された接着剤４０は、回転子コア３０および永久磁石２０の組付けのときに接着剤４０が回転子コア３０および永久磁石２０の隙間Ｇから押し出されることが抑制される。このため、接着剤溜まり部３２に塗布して充填された接着剤４０が回転子コア３０と永久磁石２０との固定に効率よく用いられる。

（２）回転子１０は、接着剤溜まり部３２が周方向ＺＣにおいて永久磁石２０の各磁極の境界に位置している。この構成によれば、接着剤溜まり部３２により永久磁石２０と回転子コア３０との隙間Ｇが大きくなることに対して表面磁束密度のグラフが大きく歪むことが抑制される。したがって、モータ１のコギングトルクが小さくなる。

（３）接着剤溜まり部３２は、底部３３が半円形状に形成された構成を有する。この構成によれば、回転子コア３０の外周面３０Ａから接着剤溜まり部３２の底部３３にかけて隙間Ｇの大きさの変化が緩やかとなる。したがって、接着剤溜まり部３２により永久磁石２０と回転子コア３０との隙間Ｇが大きくなることに対して表面磁束密度のグラフが大きく歪むことが抑制される効果が高まる。したがって、モータ１のコギングトルクがより小さくなる。

（４）接着剤溜まり部３２は、曲面形状の開口部３４を有する。この構成によれば、永久磁石２０において回転子コア３０の外周面３０Ａに対応する部分から接着剤溜まり部３２に対応する部分に位置するとき、隙間Ｇの大きさの変化がより緩やかになる。このため、表面磁束密度のグラフの歪みがより小さくなる。加えて、回転子コア３０および永久磁石２０が相対回転するとき、接着剤溜まり部３２の底部３３に充填された接着剤４０が開口部３４により回転子コア３０の外周面３０Ａに案内される。したがって、回転子コア３０および永久磁石２０が相対回転するとき、底部３３内の接着剤４０が回転子コア３０の外周面３０Ａに移動しやすくなる。

（５）回転子１０は、接着剤４０としてシリコン系接着剤が用いられる。この構成によれば、接着剤４０としてエポキシ系接着剤またはアクリル系接着剤が用いられた構成と比較して、接着剤４０が硬化した後の接着剤４０の弾性力が大きい。このため、回転子１０が高温環境下におかれたとき、永久磁石２０および回転子コア３０の熱膨張による変化が接着剤４０により吸収される。したがって、接着剤４０としてエポキシ系接着剤またはアクリル系接着剤が用いられた構成と比較して、永久磁石２０および回転子コア３０の熱膨張により回転子コア３０から永久磁石２０に過度な力が付与されることが抑制される。

また、シリコン系接着剤は、エポキシ系接着剤およびアクリル系接着剤よりも粘度が高い。このため、接着剤塗布工程において、接着剤４０が各接着剤溜まり部３２に塗布することにより充填されたとき、重力の作用により接着剤４０が回転子コア３０から零れ落ちることが抑制される。したがって、接着剤４０は、回転子コア３０の外周面３０Ａの全面にわたり引き伸ばされた状態で硬化される。加えて、エポキシ系接着剤およびアクリル系接着剤が用いられたと仮定した構成と比較して、回転子コア３０および永久磁石２０の相対回転により各接着剤溜まり部３２内の接着剤４０が回転子コア３０の外周面３０Ａに引っ張られやすい。このため、各接着剤溜まり部３２内の接着剤４０が回転子コア３０の外周面３０Ａに移動しやすい。

（６）ＥＰＳにおいては、アシストトルクを発生させるモータのコギングトルクが操舵フィーリングに影響する。このため、モータは、コギングトルクが小さいことが好ましい。本実施形態のモータ１は、第２比較回転子２００および第３比較回転子３００を備えるモータと比較して、コギングトルクが小さい。したがって、モータ１は、ＥＰＳのアシストモータとして好適である。

本回転子および本回転子の製造方法ならびに本モータは上記実施形態とは別の実施形態を含む。以下、本回転子および本回転子の製造方法ならびに本モータのその他の実施形態としての上記実施形態の変形例を示す。なお、以下の各変形例は、互いに組み合わせることもできる。

・実施形態の永久磁石２０において、スキュー着磁を施すことができる。
・上記変形例の永久磁石２０を有する回転子１０は、図１０に示されるように、接着剤溜まり部３５がスキュー角に等しい傾斜形状を有する。変形例の回転子コア３０は、例えば電磁鋼板が積層された構成を有する。変形例の回転子コア３０は、各電磁鋼板の接着剤溜まり部３５を構成する部分が周方向ＺＣにずれるように回転して積層される。これにより、接着剤溜まり部３５がスキュー角に等しい傾斜形状となる。

・実施形態の接着剤溜まり部３２は、曲面形状の開口部３４を有する。ただし、接着剤溜まり部３２の構成は実施形態に例示された内容に限られない。例えば、変形例の接着剤溜まり部３２は、回転子コア３０の外周面３０Ａに向かうにつれて周方向ＺＣの幅寸法が大きくなるテーパ形状の開口部３４を有する。

・実施形態の接着剤溜まり部３２は、回転子コア３０の平面視において半円形状を有する。ただし、接着剤溜まり部３２の形状は実施形態に例示された内容に限られない。例えば、変形例の接着剤溜まり部３２は、回転子コア３０の平面視において径方向ＺＢの出力軸１１側に向かうにつれて周方向ＺＣの幅寸法が小さくなるテーパ形状を有する。また、別の変形例の接着剤溜まり部３２は、回転子コア３０の平面視において径方向ＺＢが短軸となる楕円形状を有する。なお、別の変形例の接着剤溜まり部３２は、回転子コア３０の平面視において径方向ＺＢが長軸となる楕円形状を有してもよい。また、さらに別の変形例の接着剤溜まり部３２は、回転子コア３０の平面視において四角形状を有する。

・実施形態の接着剤溜まり部３２は、周方向ＺＣにおいて永久磁石２０の各磁極の境界に位置している。ただし、接着剤溜まり部３２の周方向ＺＣの位置は実施形態に例示された内容に限られない。例えば、変形例の接着剤溜まり部３２は、周方向ＺＣにおいて永久磁石２０の各磁極の境界とは異なる位置に配置される。

・実施形態の接着剤溜まり部３２の個数は、永久磁石２０の極数と等しい。ただし、接着剤溜まり部３２の個数は実施形態に例示された内容に限られない。例えば、変形例の接着剤溜まり部３２の個数は、永久磁石２０の極数とは異なる。

・実施形態の接着剤溜まり部３２は、回転子コア３０の軸方向ＺＡの全体にわたり形成されている。ただし、接着剤溜まり部３２の軸方向ＺＡの大きさは実施形態に例示された内容に限られない。例えば、変形例の接着剤溜まり部３６は、図１１に示されるように、回転子コア３０の軸方向ＺＡの一部に形成される。また、図１２に示されるように、変形例の接着剤溜まり部３６は、軸方向ＺＡの端部において回転子コア３０の外周面３０Ａと接続するための傾斜部３７が形成されている。

図１２を参照して、永久磁石２０が挿入されるときの接着剤４０の動作について説明する。
図１２（ａ）に示されるように、永久磁石２０が回転子コア３０に挿入されるとき、永久磁石２０の軸方向ＺＡの端面により接着剤４０の一部が押し出される。この接着剤４０の一部は、永久磁石２０の軸方向ＺＡの端面に溜まる。

図１２（ｂ）に示されるように、軸方向ＺＡにおいて永久磁石２０が接着剤溜まり部３６を超えて回転子コア３０の外周面３０Ａに位置するとき、以下の力が接着剤４０に作用する。すなわち、永久磁石２０の傾斜部２１が接着剤４０を回転子コア３０の外周面３０Ａに向けて押す。永久磁石２０の傾斜部２１および内周面２０Ａと接着剤４０との間で摩擦力が発生する。回転子コア３０の外周面３０Ａと接着剤４０との間に摩擦力が発生する。なお、永久磁石２０の傾斜部２１が接着剤４０を押す力により回転子コア３０の外周面３０Ａと接着剤４０との間の摩擦力が増大する。これらの力により接着剤４０が永久磁石２０の内周面２０Ａおよび回転子コア３０の外周面３０Ａとの隙間Ｇに引き込まれる。

図１２（ｃ）に示されるように、接着剤４０は、永久磁石２０の回転子コア３０への挿入が完了したとき、永久磁石２０の傾斜部２１と回転子コア３０の外周面３０Ａとの隙間Ｇに位置する。このため、接着剤４０が永久磁石２０の軸方向ＺＡの端面からはみ出ることが抑制される。

・実施形態の接着剤溜まり部３２は、回転子コア３０に形成されている。ただし、接着剤溜まり部３２が形成される部品は実施形態に例示された内容に限られない。例えば、変形例の接着剤溜まり部３２は、永久磁石２０の内周面２０Ａに形成される。また、別の変形例の接着剤溜まり部３２は、回転子コア３０の外周面３０Ａおよび永久磁石２０の内周面２０Ａの両方に形成される。別の変形例の回転子コア３０側の接着剤溜まり部３２および永久磁石２０側の接着剤溜まり部３２は、周方向ＺＣにおいて互いに同じ位置に配置される。

・実施形態の回転子１０は、永久磁石２０の内周面２０Ａが面一に形成されている。ただし、永久磁石２０の内周面２０Ａの形状は実施形態に例示された内容に限られない。例えば、変形例の永久磁石２０の内周面２０Ａは、各接着剤溜まり部３２に周方向ＺＣに対応する位置に径方向ＺＢに凹む凹部が形成される。変形例の回転子１０は、永久磁石２０が回転子コア３０に挿入されるとき、凹部により各接着剤溜まり部３２の接着剤４０と永久磁石２０との接触が抑制される。したがって、永久磁石２０の軸方向ＺＡの端面に溜まる接着剤４０の量が少なくなる。変形例の永久磁石２０は、接着剤４０を硬化するとき、凹部が接着剤溜まり部３２に対応するように配置される。

・実施形態の接着剤４０は、各接着剤溜まり部３２に充填される。ただし、接着剤４０の充填構成は実施形態に例示された内容に限られない。例えば、変形例の接着剤４０は、接着剤溜まり部３２のいずれかに充填されていない。

・実施形態の接着剤４０は、シリコン系接着剤が用いられる。ただし、接着剤４０の種類は実施形態に例示された内容に限られない。例えば、変形例の接着剤４０は、エポキシ系接着剤またはアクリル系接着剤が用いられる。

・実施形態の回転子１０の製造方法は、接着剤硬化工程において永久磁石２０が回転子コア３０に挿入された後、永久磁石２０および回転子コア３０が相対回転する。ただし、永久磁石２０が回転子コア３０に挿入される方法は実施形態に例示された内容に限られない。例えば、変形例の回転子１０の製造方法は、接着剤硬化工程において永久磁石２０が回転子コア３０に挿入されるとともに、永久磁石２０および回転子コア３０が相対回転する。

・実施形態の回転子１０は、出力軸固定工程、接着剤塗布工程、および接着剤硬化工程の順番に製造される。ただし、回転子１０の製造工程の順番は実施形態に例示された内容に限られない。例えば、変形例の回転子１０は、接着剤塗布工程、出力軸固定工程、および接着剤硬化工程の順番に製造される。また、別の変形例の回転子１０は、接着剤塗布工程、接着剤硬化工程、および出力軸固定工程の順番に製造される。

・実施形態のモータ１は、固定子５０の電機子５１の内側に回転子１０が配置されるインナーロータ型の構成を有する。ただし、モータ１の構成は実施形態に例示された内容に限られない。例えば、変形例のモータ１は、電機子５１の外側に回転子１０の回転子コア３０および永久磁石２０が配置されるアウターロータ型の構成を有する。

・実施形態のモータ１は、ＥＰＳの操舵を補助するアシストトルクを発生させるモータとして用いられる。ただし、モータ１の適用範囲は実施形態に例示された内容に限られない。例えば、変形例のモータ１は、ＥＰＳのアシストトルクを発生させるモータ以外の駆動源として用いられる。また、別の変形例のモータ１は、ＥＰＳ以外の機器の駆動源として用いられる。

次に、本実施形態から把握することのできる技術的思想をその効果とともに記載する。
（付記１）前記接着剤溜まり部は、底部と、前記底部と前記永久磁石または前記回転子コアの側面とを連結する開口部とを有し、前記開口部が曲面形状を有する請求項１〜３のいずれか一項に記載のモータの回転子。

この回転子においては、開口部が角形状と仮定した構成と比較して、開口部において周方向に対する回転子コアの側面と永久磁石の側面との隙間の変化量が緩やかとなる。このため、表面磁束密度のグラフの歪みが小さくなる。加えて、回転子コアおよび永久磁石が相対回転するとき、底部内の接着剤が開口部を介して回転子コアの側面に移動しやすくなる。

（付記２）前記接着剤は、シリコン系接着剤が用いられる請求項１〜３のいずれか一項に記載のモータの回転子。
この回転子においては、接着剤としてシリコン系接着剤が用いられる。この構成によれば、接着剤としてエポキシ系接着剤またはアクリル系接着剤が用いられたと仮定した構成と比較して、硬化後の接着剤の弾性力が大きい。このため、回転子が高温環境下におかれたとき、永久磁石および回転子コアの熱膨張による変化が接着剤により吸収される。したがって、接着剤としてエポキシ系接着剤またはアクリル系接着剤が用いられた構成と比較して、永久磁石および回転子コアの熱膨張により回転子コアから永久磁石に過度な力が付与されることが抑制される。

（付記３）前記接着剤溜まり部は、前記永久磁石に形成される場合、前記永久磁石の前記軸方向の寸法よりも小さく、前記回転子コアに形成される場合、前記回転子コアの前記軸方向の寸法よりも小さい請求項１〜３のいずれか一項に記載のモータの回転子。

この回転子においては、接着剤は接着剤溜まり部を超えたとき、永久磁石および回転子コアの軸方向の相対移動により軸方向に引き伸ばされる。したがって、接着剤が永久磁石および回転子コアの隙間からはみ出ることが抑制される。このため、接着剤が永久磁石と回転子コアとの固定により効率よく用いられる。

（付記４）前記接着剤溜まり部は、前記回転子コアの前記側面に形成され、前記永久磁石は、前記回転子コアとの対向面および前記軸方向の端面により形成される角部分において傾斜部が形成される付記３に記載のモータの回転子。

この回転子においては、永久磁石が回転子コアに挿入されて永久磁石の傾斜部が回転子コアの側面に対向するとき、永久磁石の回転子コアへの挿入にともない永久磁石の傾斜部および回転子コアの側面により接着剤が永久磁石の対向面側に引き込まれる。したがって、永久磁石の軸方向の端面に接着剤が溜まることが抑制される。

（付記５）前記永久磁石は、スキュー着磁が施され、前記接着剤溜まり部は、前記軸方向に向かうにつれて前記周方向に傾斜し、前記接着剤溜まり部の傾斜角度は、スキュー角に等しい請求項１〜３のいずれか一項に記載のモータの回転子。

この回転子においては、永久磁石がスキュー着磁されるため、モータのコギングトルクが小さくなる。また、接着剤溜まり部がスキュー角に等しいため、接着剤溜まり部が永久磁石の軸方向の全体にわたり各磁極の境界に位置する。このため、接着剤溜まり部に起因して永久磁石の表面磁束密度の歪みが生じることが抑制される。

１…モータ、１０…回転子、１１…出力軸、２０…永久磁石、３０…回転子コア、３０Ａ…外周面（側面）、３２…接着剤溜まり部、３５…接着剤溜まり部、３６…接着剤溜まり部、４０…接着剤、Ｇ…隙間、Ｃ１…永久磁石の中心、Ｃ２…回転子コアの中心、ＺＡ…軸方向、ＺＢ…径方向、ＺＣ…周方向。

Claims (5)

1. 出力軸と、
   前記出力軸と一体に回転する回転子コアと、
   接着剤により前記回転子コアの側面に固定された永久磁石と
   を備え、
   前記回転子コアおよび前記永久磁石の少なくとも一方は、前記回転子の軸方向に延び、前記回転子の周方向に離間した状態で形成され、前記接着剤を塗布して充填するための複数の接着剤溜まり部を有する
   モータの回転子。
2. 前記永久磁石は、前記周方向においてＳ極およびＮ極が交互に着磁され、
   前記接着剤溜まり部は、前記周方向において前記永久磁石のＳ極およびＮ極の境界に位置している
   請求項１に記載のモータの回転子。
3. 前記接着剤溜まり部は、前記回転子の平面視において前記接着剤溜まり部の前記周方向の中央位置に向かうにつれて、前記回転子の径方向において前記回転子コアと前記永久磁石との間隙が大きくなる
   請求項１または２に記載のモータの回転子。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の回転子を備えるモータ。
5. 出力軸と、
   前記出力軸と一体に回転する回転子コアと、
   接着剤により前記回転子コアの側面に固定された永久磁石と
   を備え、
   前記回転子コアおよび前記永久磁石の少なくとも一方は、前記回転子の軸方向に延び、前記回転子の周方向に離間した状態で形成され、前記接着剤を充填するための複数の接着剤溜まり部を有し、
   前記接着剤溜まり部に前記接着剤を塗布して充填する接着剤塗布工程と、
   前記回転子コアに前記永久磁石を挿入し、前記回転子コアおよび前記永久磁石を相対回転させることにより前記回転子の周方向において前記接着剤を引き伸ばした状態で前記接着剤を硬化させる接着剤硬化工程と、
   前記永久磁石を着磁する着磁工程と
   を備えるモータの回転子の製造方法。