JP2019033591A - アウタロータ型ブラシレスモータ - Google Patents

Abstract

【課題】ロータケースの内周面に界磁マグネットを接着する構成とした上で、位置ズレなく確実にマグネット片を正規位置に固定して所期のモータ性能を達成できると共に、煩雑な治具によるマグネット片の位置決め作業を省いて生産性を向上でき、界磁マグネットの種別に関係なく適用できるアウタロータ型ブラシレスモータを提供する。【解決手段】磁性体からなる有底円筒状のロータケース８の周面８ａに、剛性向上のために段差１１を形成する。ロータケース８の内周面に計１４枚のマグネット片９ａを周方向に列設して接着する。その際には段差１１により形成された段差面１１ａを利用し、この段差面１１ａと各マグネット片９ａとの間に非磁性体からなる環状のスペーサリング１２を介在させて、各マグネット片９ａを上下方向に位置決めする。【選択図】図２

Description

本発明は、アウタロータ型ブラシレスモータに係り、詳しくはロータケースの内周面に対する界磁マグネットの固定に関する。

この種のアウタロータ型ブラシレスモータでは、ロータケースの内周面に固定される界磁マグネットの位置精度がモータ性能に大きく影響する。特に多数のマグネット片をロータケースの周方向に列設した分割型の界磁マグネットでは、個々のマグネット片の位置ズレがコギングトルクの増加によるモータ性能の低下に直結するため、各マグネット片を正規位置に固定することが非常に重要である。

例えば特許文献１に記載のブラシレスモータは、ロータケースの内周面にマグネット を 固定しており、マグネットは端面をロータケースの端面や段差面に対して空隙を持たせて、ロータケース内周面の正規位置に固定している。

また、例えば特許文献２に記載のブラシレスモータでは、ロータケースの複数箇所に突起を切起し形成し、それらの突起によりロータケースの軸線方向に沿った界磁マグネットの位置決めをしている。

実用新案登録第３０９７７４９号明細書 特開昭５１−１３４８０９号公報

特許文献１の様に機械的に固定する部材を用いない固定の場合は接着剤を用いて固着することが多い。しかしながら、その場合、接着剤が硬化するまではマグネットが固定されない。そして、マグネットは磁力を有していることから、正規位置に配設されたマグネットがロータケースとの磁気的な中性点に向けて位置変位する場合がある。このような現象は、接着剤の塗布によりマグネット片とロータケースとの間に硬化前の接着剤が介在して摩擦が低下していることで助長されてしまう。

そこで、接着剤が硬化するまで治具を使用してマグネットを位置決めする対策を講じている。しかしながら、有底状のロータケースの場合、治具による位置決めでは、底面側の位置がずれる慮があり、マグネットの微小な位置ズレが生じるとコギングトルクが増加し、所期のモータ性能を達成できない場合があった。また、底面側の位置決めを精密にできるようにするには、突き当てて位置を決める以外の方法では治具の構造が複雑になってしまう。さらに、マグネットとして複数の小片を組み合わせて用いる場合、治具によるマグネット片の位置決め作業は煩雑なため、ブラシレスモータの生産性を悪化させる要因にもなった。

また、界磁マグネットを突起で位置決めする特許文献２のブラシレスモータは、治具による位置決めは必要ないものの、ハウジングに多数の切り起しを設けて分割型の多数のマグネット片の位置決めに適用することはハウジングの強度を損ねる上、生産工程が複雑になるため現実的ではなく、その適用対象は、一体型のリングマグネットの位置決めに限られてしまうという問題があった。

また、マグネットとハウジング底面との間に空間があるとハウジングの強度が低く、ロータに振動が生じやすくなる慮があった。

本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、ロータケースの内周面に界磁マグネットを接着する構成を採用した上で、位置ズレなく確実にマグネット片を正規位置に固定して所期のモータ性能を達成できると共に、ロータハウジングの強度を高めることができ、さらに分割型や一体型等の界磁マグネットの種別に関係なく、複雑な構造の治具を用いることなく生産することができるアウタロータ型ブラシレスモータを提供することにある。

上記の目的を達成するため、本発明のアウタロータ型ブラシレスモータは、コアに巻線が巻回されたステータの外周側に磁性体からなる有底円筒状のロータが回転可能に支持され、該ロータの内周面に接着された界磁マグネットが前記コアの外周面に対し相対向して配置されているアウタロータ型ブラシレスモータにおいて、前記ロータケース内の底面に、非磁性体からなる環状のスペーサ部材が該ロータケースの内周面に沿った状態で配設され、該スペーサ部材に前記界磁マグネットの一端が当接して前記ロータケースの軸線方向に位置決めされていることを特徴とする（請求項１）。

このように構成したアウタロータ型ブラシレスモータによれば、同一のロータケース内において底面を基準として界磁マグネットの位置が定まり、両者間に介在するスペーサ部材も厚みが確定しているため、治具の介入に起因する位置決め誤差が排除され、界磁マグネットがロータケースの軸線方向の正規位置で確実に位置決めされる。加えて、ロータケースの底面方向 へと作用する界磁マグネットの磁力により、ロータケースの底面、スペーサ部材及び界磁マグネットが互いに密着することも、界磁マグネットの確実な位置決めに貢献する。

また、ロータの組立工程でロータケース内にスペーサ部材を配置するだけのため、治具を使用した煩雑な界磁マグネットの位置決め作業に比較して容易に実施可能となる。

その他の態様として、前記ロータケースの周面に全周に亘って段差が形成されることにより、前記ロータケース内に前記底面として環状の段差面が形成され、前記スペーサ部材が、前記段差面に配設されて前記界磁マグネットの一端が当接されていることが好ましい（請求項２）。

このように構成したアウタロータ型ブラシレスモータによれば、ロータケースの周面に形成された段差面によって強度が高まるうえに、スペーサ部材の両端に段差面及び界磁マグネットを当接させることで段差面と界磁マグネットの一端との間にスペーサ部材の厚みに相当する間隙が確実に確保される。

その他の態様として、前記界磁マグネットは、前記ロータケースの内周面に接着剤によって固定され、前記スペーサ部材および前記段差面は、前記接着剤によって前記界磁マグネットと一体に固定されていることが好ましい（請求項３）。

このように構成したアウタロータ型ブラシレスモータによれば、界磁マグネットとスペーサ、ロータケースの段差面が一体に固着されるため、ロータケースの強度がより一層高まり、振動を抑制することができる。

その他の態様として、前記界磁マグネットが、複数のマグネット片を前記ロータケースの周方向に列設した分割型として構成され、前記スペーサ部材が、一端面に前記マグネット片と対応する数の位置決めバーが等間隔で前記ロータケースの軸線に沿って一体形成され、前記各マグネット片が、隣り合う前記位置決めバーの間に挟まれて周方向に位置決めされていることが好ましい（請求項４）。

このように構成したアウタロータ型ブラシレスモータによれば、各マグネット片を周方向に位置決めするための治具を使用した位置決め作業が不要になると共に、接着剤の硬化を待つことなくロータの組立作業を完了可能となる。

本発明のアウタロータ型ブラシレスモータによれば、ロータケースの内周面に界磁マグネットを接着する構成を採用した上で、位置ズレなく確実にマグネット片を正規位置に固定して所期のモータ性能を達成できると共に、煩雑な治具によるマグネット片の位置決め作業を省いて生産性を向上でき、さらに分割型や一体型等の界磁マグネットの種別に関係なく適用することができる。

実施形態のアウタロータ型ブラシレスモータを示す側面図である。 ブラシレスモータのロータを示す図１に対応する断面図である。 第１実施形態のブラシレスモータのロータケース、マグネット片及びスペーサリングの関係を示す分解斜視図である。 第２実施形態のブラシレスモータのロータケース、マグネット片及びスペーサリングの関係を示す分解斜視図である。

以下、本発明を具体化したアウタロータ型ブラシレスモータの一実施形態を説明する。
図１は本実施形態のアウタロータ型ブラシレスモータを示す側面図、図２はブラシレスモータのロータを示す図１に対応する断面図、図３はロータケース、マグネット片及びスペーサリングの関係を示す分解斜視図である。以下、説明の便宜上、図１のモータの姿勢に倣って上方及び下方を表現する。

ブラシレスモータ１（以下、単にモータと称する）のベース部２は上方に開口する有底円筒状をなし、その周面には、軽量化のための複数の肉抜き孔２ａが形成されている。図示はしないが、ベース部２の下面には複数の雌ネジ孔が形成され、それらの雌ネジ孔を利用してモータ１が図示しない取付対象に固定されるようになっている。

ベース部２上の中心には軸受ホルダ３が立設され、図１中に破線で示すように、軸受ホルダ３の外周にはステータ４が固定されている。周知のようにステータ４は、複数枚の鋼板を積層したコア５にＵ,Ｖ,Ｗの各相の巻線６を巻回して構成されている。

図示はしないが軸受ホルダ３内には軸受が配設され、この軸受により上下方向に沿った軸線Ｌ（本発明のロータケースの軸線に相当）を中心として出力軸７が回転可能に支持されている。出力軸７の上部には、下方に開口する有底円筒状をなすロータケース８の中心が固定されている。ロータケース８は、筒状をなす周面８ａ及び周面８ａの上部を閉塞する平坦な上面８ｂからなり、出力軸７は上面８ｂに貫設された軸孔８ｄを介して上方に突出している。ロータケース８は、以下に述べるロータ１０のヨークとして機能するために磁性材料、例えば純鉄、炭素工具鋼（ＪＩＳ Ｇ ４４０１記載のＳＫ材等）、冷間圧延鋼板（ＪＩＳ Ｇ ３３１３記載のＳＥＣＣ等）或いはそれらに近似する鉄系の金属を素材とし、例えば切削加工やプレスによる絞り加工により製作されている。

ロータケース８の上面８ｂには、出力軸７を中心とした等分４箇所（２箇所を示す）に雌ネジ孔８ｃが形成されている。ブラシレスモータ１の駆動対象は、出力軸７に嵌合して軸線Ｌを一致した状態で雌ネジ孔８ｃを利用してロータケース８の上面８ｂに固定されるようになっている。

ロータケース８の内周面には界磁マグネット９が配設され、このロータケース８と界磁マグネット９によりロータ１０が構成されている。本実施形態では界磁マグネット９として、計１４枚のマグネット片９ａをロータケース８の周方向に、内周側がＮ極、Ｓ極が交互になるように列設した分割型が採用されている。

個々のマグネット片９ａは上下方向に長い長方形の平板状をなすと共に、ロータケース８の内周面に沿って円周上に並ぶように、互いに所定間隔をおいて内周面上に接着剤で接着されている。これにより各マグネット片９ａは、ステータ４のコアの外周面に対し空隙を介して相対向して配置されている。各マグネット片９ａは厚み方向に着磁され、即ち、内周面への固定状態では各マグネット片の中央部分の磁化方向がロータケース８の半径方向となるように着磁されている。
マグネット片９ａは曲面板状であってもよい。ロータケース８の内周面が曲面である場合、その内周面の曲率にマグネット片９ａの外周面を倣わせると、接着時にロータケース８とマグネット片９ａがより密着し、固定強度が高まる。

ステータ４の巻線６には、図示しない駆動回路が接続されている。駆動回路の機能は周知のため詳細は述べないが、誘起電圧を元にセンサレス駆動方式 によって検出されたロータ１０の回転角度に基づきステータ４の各相の巻線６を通電し、発生した磁束によりロータ１０を回転駆動する。ホール素子等の回転検出器を用いて回転位置を検出して駆動を制御してもよい。

ロータケース８の周面８ａの上下方向で上面８ｂ付近の位置には、クランク状の断面形状をなす段差１１が全周に亘って形成されている。このため、段差１１を境界として周面８ａの上側の領域は下側の領域よりも縮径し、ロータケース８内には下方に面した環状の段差面１１ａ（本発明の底面に相当）が形成されている。段差面１１ａの幅（軸線Ｌを中心とした半径方向の寸法）はマグネット片９ａの厚みとほぼ等しく設定されており、これにより、周面８ａの上側の領域に相当するロータケース８の内周面とマグネット片９ａの内面（ステータ４への対向面）とがほぼ面一になっている。

このような段差１１の形成は、ロータケース８の剛性向上を目的としたものである。即ち、段差１１の形成によりロータケース８の剛性、強度が向上し、モータ１が運転されたときの騒音や振動の増加を抑制できる。

本実施形態のブラシレスモータ１は以上のように構成されており、特許文献１の技術と同じく、マグネット片９ａをロータケース８の内周面に接着している。そして、［発明が解決しようとする課題］で述べたように、接着剤を用いてマグネットを固定する場合、磁力によるマグネット片９ａの位置変位を防止すべく、接着剤が硬化するまで治具等によりマグネット片９ａを位置決めするが、ロータケースの構造によっては治具の構造が複雑になり、位置決め作業は生産性を悪化させる要因にもなる。

付言すると、突起で界磁マグネットを位置決めする特許文献２の技術は、本実施形態のような分割型の界磁マグネット９に対しては適用できないため、問題解決にはなり得ない。

以上の問題点を鑑みて本発明者は、接着時のマグネット片９ａの位置決めに治具を使用することなく、これに代えてロータケース８に形成されている段差面１１ａを利用可能なことを見出した。

即ち、上記のように段差１１の本来の機能はロータケース８の剛性向上にあるが、段差１１の形成により各マグネット片９ａの上端に近接して段差面１１ａが位置している。このロータケース８に形成された段差面１１ａは、同じくロータケース８内の正規位置でマグネット片９ａを位置決めする際の恰好の基準となる。そこで、段差面１１ａとマグネット片９ａとの間にスペーサを介在させれば、段差面１１ａに対してマグネット片９ａをスペーサの厚みに対応する所望の上下位置で位置決めできる。

ロータケース８とは別個の治具によるマグネット片９ａの位置決めは、治具が介入することに起因する位置決め誤差を生じるため、言わば間接的な位置決めと見なせる。これに対してロータケース８の段差面１１ａを利用した位置決めは、同一のロータケース８内において段差面１１ａを基準としてマグネット片９ａの上下位置が定まり、両者１１ａ，９ａ間に介在するスペーサも厚みが確定しているため誤差 を極めて小さくできる。このため直接的な位置決めと見なせ、治具の介入に起因する位置決め誤差を最小化できる。

また、ロータケース８内にスペーサを配置するだけのため、治具を使用して各マグネット片９ａを位置決めする場合に比較して遥かに容易に実施でき、生産性の点でも優れる。
以上の知見に基づき本実施形態では、ロータケース８の段差面１１ａを基準としてスペーサリング１２，２１を用いて接着時のマグネット片９ａの位置決めを行っており、その詳細を第１及び第２実施形態として以下に説明する。

［第１実施形態］
図３に示すように、マグネット片９ａを位置決めするための本実施形態のスペーサリング１２（本発明のスペーサ部材に相当）は環状をなし、非磁性材料により製作されている。段差１１に対するマグネット片９ａの上下位置はスペーサリング１２の厚みにより決定されるため、マグネット片９ａの位置決め精度を高めたい場合には、黄銅やアルミ等の金属素材を切削加工してスペーサリング１２を製作すればよい。また、モータ１の軽量化を図りたい場合には、素材として合成樹脂材料を選択して射出成形によりスペーサリング１２を製作すればよい。このとき合成樹脂材料としては接着剤に結合する素材が好ましい。

スペーサリング１２の形状についてさらに詳述すると、その外径はロータケース８の段差面１１ａより下側の領域の内径と一致し、所謂 中間ばめ或いは微小間隙を形成する隙間ばめとなるように寸法公差が設定されている。

またスペーサリング１２の内径は、ロータケース８の内周面に固定された各マグネット片９ａの内面と面一に設定されている。但し、本実施形態ではスペーサリング１２がステータ４よりも上方に位置するため、その内周面が各マグネット片９ａの内面より突出してもステータ４と干渉せず、このような寸法設定も可能である。また本実施形態とは異なり、スペーサリング１２とステータ４とが上下方向にオーバラップしている場合には、ステータ４との干渉防止のために、スペーサリング１２の内周面が各マグネット片９ａの内面よりも没入するように寸法設定することが望ましい。

一方、スペーサリング１２の厚み（上下寸法）は、以下のように設定されている。
端的に表現するとスペーサリング１２の厚みは、各マグネット片９ａの上下位置と段差面１１ａの上下位置とに基づき決定されている。具体的に述べると、最も優先されるのは各マグネット片９ａの上下位置であり、ステータ４との上下方向の位置関係に基づき、ロータケース８内での各マグネット片９ａの上下位置が定められている。図２に示すように本実施形態では、ロータケース８の開放端から所定領域が各マグネット片９ａの上下位置として設定されている。

そして段差面１１ａには、ロータケース８の剛性向上のために好適な上下位置が存在するものの、段差面１１ａを介した磁束のショートを防止する必要もある。即ち、マグネット片９ａの着磁は厚み方向（ロータケース８に組込時に径方向を向く）であるが、とはいえ長手方向の端部を磁性体である段差面１１ａに近接させると、隣り合うマグネット片９ａの磁束が段差面１１ａを介してショートを生じて性能低下の要因になる。従って、ショート防止のために、各マグネット片９ａの上端との間に所定の間隙を確保することが優先され、無論、非磁性材料でスペーサリング１２が製作されているのも、この点の配慮である。そのため、上記のようにステータ４との関係に基づき上下位置が決定された各マグネット片９ａの上端を基準とし、まず磁束のショート防止のための間隙を確保した上で、剛性向上についても有効なように段差面１１ａの上下位置が決定される。

本実施形態では、このような過程を経てスペーサリング１２の厚みとして１．０mmが設定されている。また、ロータ１０の外径は４１．８mmに、軸線Ｌに沿ったロータ１０の長さは１８．５mmが設定されている。無論、これらの寸法設定はモータ１の仕様毎に相違するため、これに限定されるものではない。

以上のように構成されたブラシレスモータ１の組立工程では、ベース部２上にステータ４や出力軸７等の各部材を組み込んだ上で、その出力軸７の上部に予め単体で組み立てられたロータ１０を固定する。先に出力軸７とロータケース８を組み付けてから、それらをベース部２に組み付けてもよい。

ロータ１０の組立作業は、以下の手順で実施される。
まず作業を実施し易くするために、例えばロータケース８を上方に開口する姿勢で固定する。次いで、ロータケース８の内部に接着剤を塗布したスペーサリング１２を挿入すると、スペーサリング１２は、自ずとロータケース８の内周面に沿うように段差面１１ａ上に配置される。その後、各マグネット片９ａの外面に接着剤を塗布した上で、それぞれロータケース８の内周面の正規位置に配置する。

ロータケース８が磁性体であるが故に、各マグネット片９ａの磁力は個々のマグネット片９ａを磁気的な中性点であるロータケース８の周面中央付近、即ちマグネットの正規位置からロータケースの底部側へと位置変位させるように作用する。

しかし、各マグネット片９ａの 上端（図２に示す上端であり，本発明の一端に相当）がスペーサリング１２上に当接した状態で、それ以上のマグネット片９ａの下方への位置変位が規制される。結果として各マグネット片９ａは、段差面１１ａに対してスペーサリング１２の厚みに相当する間隙だけ上方に離間した上下位置に定まる。

即ち、同一のロータケース８内において段差面１１ａを基準としてマグネット片９ａの上下位置が定まり、両者１１ａ，９ａ間に介在するスペーサリング１２も厚みが確定している。このため各マグネット片９ａは正規の上下位置、より具体的には、段差面１１ａに対して磁束のショートを防止可能な所定の間隙を確保し、且つステータ４に対して最適な位置関係となる上下位置で確実に位置決めされる。

以上のように段差面１１ａ及びスペーサリング１２の協調により、各マグネット片９ａの上下方向の位置決めがなされる。磁力に起因する各マグネット片９ａの位置変位は主にロータケース８の底部側へと生じることから、上下方向の位置決めが重要ではあるが、軸線Ｌを中心とした周方向の位置決めも必要である。そこで本実施形態では各マグネット片９ａの周方向の位置決めを、回転方向位置決め治具１４ を使用して以下の手順で実施している。

図３に仮想線で示すように、全体として回転方向位置決め治具１４はスペーサリング１２と同一の内外径を有する環状をなし、そのロータケース８側の端面には、マグネット片９ａの数と対応する計１４本の位置決めバー１４ａが周方向に等間隔で且つそれぞれ軸線Ｌに沿うように一体的に突設されている。各位置決めバー１４ａの軸線Ｌ方向の長さは、マグネット片９ａとほぼ等しく設定され、周方向の幅は、隣り合うマグネット片９ａの間隙よりも若干狭く設定されている。

回転方向位置決め治具１４を用いた各マグネット片９ａの周方向の位置決めは、各位置決めバー１４ａがロータケース８内に挿入されて隣り合うマグネット片９ａの間にそれぞれ位置する。これにより各位置決めバー１４ａに倣った位置、即ち、それぞれ軸線Ｌに沿い且つ周方向に等間隔となる周方向の正規位置で位置決めされる。

そして、接着剤が硬化するまで待機した後、ロータケース８から回転方向位置決め治具１４を離脱させると、ロータ１０の組立作業が完了する。

以上のように本実施形態のブラシレスモータ１は、ロータケース８の内周面にマグネット片９ａを接着する際に位置決め用の治具を使用することなく、ロータケース８の剛性向上のために元々形成されている段差面１１ａを利用し、この段差面１１ａと各マグネット片９ａとの間にスペーサリング１２を介在させることにより、各マグネット片９ａを上下方向に位置決めしている。

結果として、同一のロータケース８内において段差面１１ａを基準としてマグネット片９ａの上下位置が定まり、両者１１ａ，９ａ間に介在するスペーサリング１２も厚みが確定している。このため、治具の介入に起因する位置決め誤差を排除して、各マグネット片９ａを正規の上下位置で確実に位置決めすることができる。

よって、位置ズレなく確実にマグネット片９ａを正規位置に固定できることから、マグネット片９ａの微小な位置ズレに起因するコギングトルクの増加を防止できる。加えて、適切なスペーサリング１２の厚み設定により磁束のショートが防止されるため、有効磁束を最大限に利用できる。よって、これらの点の相乗効果により、所期のモータ性能を達成することができる。

また、このようなモータ性能の向上に伴い、ロータケース８にはより高い強度が要求される。しかし、段差１１の形成によりロータケース８の強度は十分に確保されており、結果としてモータ１の耐久性や信頼性を高めることができる。

ロータケース８の強度向上に対しては、ロータケース８の内周面、段差面１１ａ、スペーサリング１２、マグネット片９ａが接着剤によって一体に固着していることも貢献している。ロータケースの周面８ａと略直角な段差面１１ａの間にスペーサリング１２とマグネット片９ａが挟まれるように固着されることでロータケース８の強度が高まり、振動を抑制することができる。

マグネット片９ａの接着にあたっては、互いに接着されるロータケース８の内周面と各マグネット片９ａの外面（以下、接着面と称する）との何れか一方或いは双方に微小な凹溝を形成してもよい。この凹溝はロータケース８の底部側に向けて延設されて各マグネット片９ａの上端（スペーサリング１２の配置位置）に開口するように設けるとよい。

ロータケース８の内周面にマグネット片９ａが接着されると、凹溝内を通じて接着剤がロータケース８とマグネット片９ａの接着面に広くいきわたると共に、凹溝内の接着剤はマグネット片９ａの上端の開口箇所でスペーサリング１２側に接着剤が流れやすくなりより強固に接着される。結果としてロータケース８に対して各マグネット片９ａ及びスペーサリング１２が接着剤で強固に接合されることになり、さらにロータケースの段差面１１ａとスペーサリング１２と各マグネット片９ａが一体に固定される点もロータケース８の強度向上につながる。

一方、本発明を実施するには、ロータ１０の組立工程でロータケース８内にスペーサリング１２を配置するだけでよい。このため、治具を使用した煩雑なマグネット片９ａの位置決め作業を要する特許文献１の技術に比較すると遥かに容易に実施でき、モータ１の生産性を大幅に向上することができる。

加えて、治具によりマグネット片９ａを位置決めする場合、ロータケース８の形状に起因する制限を受ける。本実施形態のロータケース８は有底円筒状であるため、その内部に治具を比較的挿入し易いが、より開口部が狭い袋状をなしている場合、位置決めのためにマグネット片９ａの奧まで治具を挿入することが困難になり、その対策として複雑な形状の治具を製作する必要が生じる。 このような治具に関する煩わしい問題を未然に回避することができる。

さらに本実施形態では、分割型の界磁マグネット９を備えたモータ１として説明したが、本発明は一体型の界磁マグネットも何ら問題なく位置決めでき、上記と同様の作用効果が得られる。結果として本発明によれば、分割型や一体型等の界磁マグネットの種別に関係なく適用することができる。

ところで、本実施形態のブラシレスモータ１では、ロータケース８内での各マグネット片９ａの周方向の位置決めを回転方向位置決め治具１４により行っているため、接着剤の硬化を待たずにロータケース８から回転方向位置決め治具１４を離脱させると、磁力の影響により各マグネット片９ａに位置ズレが生じる慮がある。このため接着剤の硬化によりマグネット片９が固定されるまで回転方向位置決め治具１４で位置決めし続ける必要があり、生産性の点で改善の余地がある。

そこで、回転方向位置決め治具１４を使用することなく、これに代えて各マグネット片９ａの周方向の位置決め機能をスペーサリング１２に付与したブラシレスモータ１を、以下に第２実施形態として説明する。

［第２実施形態］
図４は本実施形態のロータケース８、マグネット片９ａ及びスペーサリングの関係を示す分解斜視図である。
本実施形態のブラシレスモータ１の基本構成は第１実施形態のものと同一であり、相違点はスペーサリング２１（本発明のスペーサ部材に相当）の形状にある。そこで、共通する箇所は同一部材番号を付して説明を省略し、相違点を重点的に説明する。

スペーサリング２１の内外径及び厚みは第１実施形態で述べた設定と同一である。スペーサリング２１の反ロータケース８側（内部に配置されたときの開口端側）の端面（本発明の一端面に相当）には、マグネット片９ａの数と対応する計１４本の位置決めバー２１ａが、周方向に等間隔で且つそれぞれ軸線Ｌに沿うように一体的に突設されている。各位置決めバー２１ａの軸線Ｌ方向の長さは、マグネット片９ａよりも僅かに短く設定され、周方向の幅は、隣り合うマグネット片９ａの間隙と一致するように厳密に公差管理されている。但し、位置決めバー２１ａの寸法設定はこれに限るものではなく、例えば、その長さをマグネット片９ａに比してさらに短縮してもよい。

ロータ１０の組立作業においては、第１実施形態とほぼ同様の手順が採られる。
まず、上方に開口する姿勢で固定したロータケース８内にスペーサリング２１を挿入すると、各位置決めバー２１ａはロータケース８の内周面上で、それぞれ軸線Ｌに沿い且つ周方向に等間隔で配置される。その後、各マグネット片９ａの外面に接着剤を塗布した上で、それぞれロータケース８の内周面の各位置決めバー２１ａの間に配置する。

このとき、磁力による各マグネット片９ａの位置変位がスペーサリング２１により規制される作用、及び磁力によりロータケース８の段差面１１ａ、スペーサリング２１及びマグネット片９ａが互いに密着される作用は、第１実施形態と全く同様に得られる。従って、各マグネット片９ａが正規の上下位置で確実に位置決めされる。

そして各マグネット片９ａは、ロータケース８の内周面上の各位置決めバー２１ａの間に配置されることにより、周方向にも位置決めされる。上記したように各位置決めバー２１ａは周方向に等間隔で軸線Ｌに沿っていると共に、それぞれの周方向の幅が隣り合うマグネット片９ａの間隙と一致している、このため、各マグネット片９ａは隣り合う位置決めバー２１ａの間に隙間無く挟まれ、それぞれの位置決めバー２１ａに倣って、軸線Ｌに沿い且つ周方向に等間隔となる正規位置で位置決めされる。

そして、この時点では未だ接着剤は硬化していないが、本実施形態では第１実施形態のように接着剤の硬化後にロータケース８から回転方向位置決め治具１４を離脱させる必要がない。このため接着剤が硬化するまで待機することなく、以上によりロータ１０の組立作業が完了する。

以上のように本実施形態のブラシレスモータ１は、ロータケース８の段差面１１ａを利用してスペーサリング２１により各マグネット片９ａを上下方向に位置決めしている。このため重複する説明はしないが、第１実施形態と同じく、マグネット片９ａの微小な位置ズレを防止して所期のモータ性能を達成できると共に、 他の作用効果についても全く同様に得られる。

そして本実施形態では、各マグネット片９ａを周方向に位置決めするために、第１実施形態のように回転方向位置決め治具１４を使用することなく、スペーサリング２１に一体形成した位置決めバー２１ａを利用している。このため、各マグネット片９ａを周方向の正規位置で位置決め可能とした上で、回転方向位置決め治具１４を使用した位置決め作業が不要になると共に、接着剤の硬化を待つことなくロータ１０の組立作業を完了できる。結果として第１実施形態に比較して、モータ１の生産性を一層向上することができる。

以上で実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこの実施形態に限定されるものではない。例えば上記各実施形態では、ロータ１０の界磁マグネット９として１４極のマグネット片９ａを備えたブラシレスモータ１に具体化したが、モータ１の仕様はこれに限るものではなく、アウタロータ型のブラシレスモータであれば任意に変更可能である。
また上記各実施形態では、ステータ４を固定している軸受ホルダ３から軸受及び出力軸７を介してロータ１０を回転可能に支持したが、ロータ１０の回転支持構造はこれに限るものではない。例えば、ステータ４とは全く別個の独立した軸受ホルダによりロータ１０を回転可能に支持してもよい。

また上記各実施形態では、剛性向上のためにロータケース８に形成されている段差面１１ａを利用し、スペーサリング１２，２１を介して各マグネット片９ａを上下方向に位置決めしたが、必ずしもロータケース８に段差面１１ａが形成されている必要はない。

例えば、段差１１を有しない単純な有底円筒状のロータケース８でも、その底面（図２の上面８ｂに相当）を利用し、スペーサリング１２，２１を介して各マグネット片９ａを上下方向に位置決めできる。この場合でも、同一のロータケース８内において底面を基準としてマグネット片９ａの上下位置が定まり、両者間に介在するスペーサリング１２，２１も厚みが確定しているため、治具の介入に起因する位置決め誤差を排除して、上記各実施形態と全く同様の作用効果を達成することができる。

１ ブラシレスモータ
４ ステータ
５ コア
９ 界磁マグネット
６ 巻線
９ａ マグネット片
１０ ロータ
１１ 段差
１１ａ 段差面（底面）
１２,２１ スペーサリング（スペーサ部材）
２１ａ 位置決めバー
Ｌ 軸線

Claims (4)

1. コアに巻線が巻回されたステータの外周側に磁性体からなる有底円筒状のロータが回転可能に支持され、該ロータの内周面に接着された界磁マグネットが前記コアの外周面に対し相対向して配置されているアウタロータ型ブラシレスモータにおいて、
   前記ロータケース内の底面に、非磁性体からなる環状のスペーサ部材が該ロータケースの内周面に沿った状態で配設され、該スペーサ部材に前記界磁マグネットの一端が当接して前記ロータケースの軸線方向に位置決めされている
   ことを特徴とするアウタロータ型ブラシレスモータ。
2. 前記ロータケースの周面に全周に亘って段差が形成されることにより、前記ロータケース内に前記底面として環状の段差面が形成され、
   前記スペーサ部材は、前記段差面に配設されて前記界磁マグネットの一端が当接されている
   ことを特徴とする請求項１に記載のアウタロータ型ブラシレスモータ。
3. 前記界磁マグネットは、前記ロータケースの内周面に接着剤によって固定され、
   前記スペーサ部材および前記段差面は、前記接着剤によって前記界磁マグネットと一体に固定されている
   ことを特徴とする前記請求項２に記載のアウタロータ型ブラシレスモータ。
4. 前記界磁マグネットは、複数のマグネット片を前記ロータケースの周方向に列設した分割型として構成され、
   前記スペーサ部材は、一端面に前記マグネット片と対応する数の位置決めバーが等間隔で前記ロータケースの軸線に沿って一体形成され、
   前記各マグネット片は、隣り合う前記位置決めバーの間に挟まれて周方向に位置決めされている
   ことを特徴とする請求項１または２に記載のアウタロータ型ブラシレスモータ。

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