JP2019068524A - モータ - Google Patents

Abstract

【課題】直接にロータがケースに当たることを防止する。【解決手段】モータ１００は、中心軸ＣＡを中心にして回転可能なロータ１と、ロータを回転駆動するステータ２と、ロータの少なくとも軸方向一方側における端部を収容するケース４と、軸方向に延び且つロータとともに回転可能なシャフト１０と、シャフトに取り付けられる第１スペーサ７１と、を備える。ロータは、ステータと径方向に対向するマグネット１２と、マグネットを保持する保持部材１１と、を有する。ケースは、シャフトを回転可能に支持する第１ベアリング４１と、第１ベアリングから径方向外側に延びるとともにロータよりも軸方向一方側に位置し且つ磁性体からなる板部４２と、を有する。第１スペーサ７１は、第１ベアリングよりも軸方向他方側に位置する。【選択図】図１

Description

本発明は、モータに関する。

従来、磁性体からなるケースにロータが収容されたモータが知られている。たとえば、特許文献１は、磁性体によって有底筒状に形成されたハウジングでロータの前端部を覆ったインナーロータ型のモータを教示している。ロータの前端面の全ては、磁性体で直接に覆われている。

特開２０１６−１３０３５号公報

しかしながら、ロータとハウジングの底部とが近接している場合、ロータの前端面が磁性体で直接に覆われていても、モータが駆動される際、磁性体で形成されるハウジングとロータとの間の磁気的な引力により、軸方向においてハウジングの底部に向かう力がロータに作用する。そのため、ロータがハウジングの底部に向かって引き寄せられ、ロータの前端部がハウジングの底部（又は該底部に嵌合固定された軸受部材）と直接に当たることがある。この場合、ロータがハウジングの底部と直接に摺動する。従って、両者間の摩擦によりロータの回転力が大幅に低下してしまう。特許文献１は、このような問題について何ら言及していない。

本発明は、直接にロータがケースに当たることを防止できるモータを提供することを目的とする。

本発明の例示的なモータは、中心軸を中心にして回転可能なロータと、前記ロータを回転駆動するステータと、前記ロータの少なくとも軸方向一方側における端部を収容するケースと、軸方向に延び且つ前記ロータとともに回転可能なシャフトと、前記シャフトに取り付けられる第１スペーサと、を備え、前記ロータは、前記ステータと径方向に対向するマグネットと、前記マグネットを保持する保持部材と、を有し、前記ケースは、前記シャフトを回転可能に支持する第１ベアリングと、前記第１ベアリングから径方向外側に延びるとともに前記ロータよりも軸方向一方側に位置し且つ磁性体からなる板部と、有し、前記第１スペーサは、前記ロータよりも軸方向一方側に位置し且つ前記第１ベアリングよりも軸方向他方側に位置する構成とされる。

本発明の例示的なモータによれば、直接にロータがケースに当たることを防止できることができる。

図１は、モータの構成の一例を示す断面図である。 図２は、モータの外観図である。 図３は、モータの構成の第１変形例を示す断面図である。 図４は、モータの構成の第２変形例を示す断面図である。

以下に図面を参照して本発明の例示的な実施形態を説明する。

本明細書では、モータ１００において、中心軸ＣＡと平行な方向を「軸方向」と呼ぶ。さらに、軸方向において、後述する基板３から後述するロータ１に向かう方向を「軸方向上側」と呼び、ロータ１から基板３に向かう方向を「軸方向下側」と呼ぶ。また、各々の構成要素において、軸方向上側における端部を「上端部」と呼び、軸方向下側における端部を「下端部」と呼ぶ。各々の構成要素の表面において、軸方向上側に向く面を「上面」と呼び、軸方向下側に向く面を「下面」と呼ぶ。

また、中心軸ＣＡに直交する方向を「径方向」と呼び、中心軸ＣＡを中心とする周方向を「周方向」と呼ぶ。さらに、径方向において、中心軸ＣＡに向かう方向を「径方向内側」と呼び、中心軸ＣＡから離れる方向を「径方向外側」と呼ぶ。また、各々の構成要素の側面において、径方向内側における端部を「内端部」と呼び、径方向外側における端部を「外端部」と呼ぶ。各々の構成要素の側面において、径方向内側に向く側面を「内側面」と呼び、径方向外側に向く側面を「外側面」と呼び、周方向に向く側面を「周方向側面」と呼ぶ。

なお、以上に説明した方向、面、及び、端部の呼称は、実際の機器に組み込まれた場合での位置関係及び方向などを示すものではない。

＜１．実施形態＞
＜１−１．モータの概略構成＞
図１は、モータ１００の構成の一例を示す断面図である。図２は、モータ１００の外観図である。図１は、モータ１００の中心軸ＣＡを含む切断面で切断したモータ１００の断面構造を図示している。

図１に示すように、モータ１００は、ロータ１と、ステータ２と、基板３と、電子部品３１と、ケース４と、プレート部材５と、下ベアリング６と、上スペーサ７１と、カバー部材８と、を備えている。

ロータ１は、上下方向に延びる中心軸ＣＡを中心として回転可能である。ロータ１は、シャフト１０と、保持部材１１と、マグネット１２と、を有する。シャフト１０は、中心軸ＣＡに沿って軸方向に延び、ロータ１とともに回転可能である。保持部材１１は、シャフト１０から径方向に延びてマグネット１２を保持する部材であり、シャフト１０の径方向外側においてシャフト１０に取り付けられている。保持部材１１は、本実施形態では、シャフト１０から径方向外側に延び、マグネット１２を保持している。マグネット１２は、ステータ２と径方向に対向している。より具体的には、マグネット１２は、保持部材１１の外側面に保持され、ステータ２の内側面と径方向に対向している。

ロータ１に作用する軸方向上側を向く力とロータ１に作用する軸方向下側を向く力とが釣り合う状態において、マグネット１２の軸方向における磁気中心の位置は、ステータコア２１の軸方向における磁気中心の位置と同じである。なお、上記の釣り合う状態には、たとえば、ロータに作用する重力、及びロータに作用する磁気的な力などが考慮される。こうすれば、ステータコア２１の軸方向における磁気中心の位置を調整することにより、ロータ１が有するマグネット１２の軸方向における磁気中心を所望の位置に調整することができる。従って、磁気中心の位置調整により、ステータコア２１に対するロータの軸方向における相対的な位置を調整することができる。

ステータ２は、ロータ１を回転駆動する。ステータ２は、ステータコア２１と、複数のコイル部２２と、を有する。ステータコア２１は、中心軸ＣＡを中心とする環状であり、たとえば複数の電磁鋼板が積層された積層鋼板からなる。各々のコイル部２２では、インシュレータ（不図示）を介してステータコア２１に導線２２１が巻き付けられている。コイル部２２は、ステータコア２１の径方向内側に設けられている。各々のコイル部２２の導線２２１は、基板３と電気的に接続されている。

基板３は、たとえば樹脂製の回路基板である。基板３は、電子部品３１を上面に搭載し、コイル部２２の導線２２１と電気的に接続されている。基板３は、ロータ１及びステータ２よりも軸方向下側に設けられている。軸方向下側において、ロータ１は、基板３と対向している。

基板３の一部は、ケース４内に収容されている（図１参照）。基板３の他の一部は、後述するケース凹部４ａを通じて、ケース４の外部に設けられている（図２参照）。ケース４内において、基板３は、ロータ１及びステータ２と軸方向に対向している。こうすれば、たとえばプレート部材とともに基板３を保持したり基板３の上面を保護したりする目的で板状の部材をロータ１と基板３との間に設ける構造と比べて、組み立て工程が少なくなる。従って、モータ１００の製造効率を向上させることができる。さらに、モータ１００の部品点数、又は上記板状の部材に用いる材料を削減できるので、モータ１００の製造コストを軽減できる。

また、基板３の該一部は、中心軸ＣＡを中心とする環状となっている。より具体的には、ケース４内に収容された基板３の一部の中央には、軸方向に基板３を貫通する開口３２が設けられている。言い換えると、基板３は、開口３２を有している。開口３２には、シャフト１０と後述する突起部５１が挿通されている。開口３２は、中央開口３２ａと、側部開口３２ｂと、を含んでいる。中央開口３２ａには、中心軸ＣＡが通じ、シャフト１０が配置されている。側部開口３２ｂは、中央開口３２ａから径方向外側に向かって凹んでいる。言い換えると、側部開口３２ｂは、ケース４内に収容された基板３の一部の内周縁に設けられている。側部開口３２ｂには、突起部５１の一部が配置されている。

電子部品３１は、基板３の上面に搭載され、ロータ１と軸方向に対向している。電子部品３１は、ロータ１の回転角度を検出するセンサ３１１を含んでいる。センサ３１１は、たとえばホールＩＣである。

ケース４は、軸方向に延び且つ上端部が閉じられた有蓋筒状であり、ロータ１の少なくとも上端部を収容する。より具体的には、ケース４は、上ブッシュ４１と、板部４２と、筒部４３と、ケース凹部４ａと、を有している。

上ブッシュ４１は、ロータ１よりも軸方向上側に位置し、シャフト１０を回転可能に支持している。なお、上ブッシュ４１は、本発明の「第１ベアリング」の一例である。上ブッシュ４１は、本実施形態ではスリーブベアリングであるが、この例示に限定されず、たとえばボールベアリングなどの転がりベアリングであってもよい。

板部４２は、磁性体からなる。板部４２は、中心軸ＣＡを中心として環状であり、径方向に延びている。より具体的には、板部４２は、上ブッシュ４１の径方向外側に位置し、且つ、ロータ１及びステータ２よりも軸方向上側に位置し、上ブッシュ４１から径方向外側に延びている。また、板部４２は、軸方向において、上ブッシュ４１の下端部よりも軸方向上側に位置している。

筒部４３は、中心軸ＣＡを囲む筒状であり、板部４２の外端部において、板部４２から軸方向下側に突出している。筒部４３は、本実施形態では磁性体からなるが、この例示に限定されず、非磁性体であってもよい。

ケース凹部４ａは、筒部４３の下端部において軸方向上側に凹んでいる。

プレート部材５は、たとえば樹脂材料などの非磁性体からなり、ケース４の下端部に取り付けられ、該下端部を覆っている。また、プレート部材５は、基板３の軸方向下側に設けられている。プレート部材５は、軸方向上側に延びる突起部５１を有している。なお、突起部５１の数は、単数であってもよいし、複数であってもよい。

突起部５１は、開口３２を通じて基板３の上面よりも軸方向上側に突出している。周方向において、突起部５１の周方向側面は、基板３に近接して対向し、特に側部開口３２ｂの内壁面に近接して対向している。突起部５１と側部開口３２ｂの内壁面との間の周方向におけるクリアランスは小さくすることにより、突起部５１に対する基板３の周方向における移動が抑制されている。

軸方向において、突起部５１は、ロータ１と対向している。なお、軸方向において突起部５１は、本実施形態では保持部材１１と対向しているが、マグネット１２と対向していてもよい。また、突起部５１の上端部の軸方向位置は、電子部品３１の上端部の軸方向位置よりも軸方向上側にある。軸方向から見て、突起部５１は、センサ３１１の近傍に位置し、さらにセンサ３１１よりも径方向内側に位置している。

下ベアリング６は、ロータ１よりも軸方向下側に位置し、シャフト１０を回転可能に支持している。下ベアリング６は、軸方向から見て突起部５１よりも径方向内側において、プレート部材５に保持されている。本実施形態では、たとえば、ボールベアリングなどの転がりベアリングが用いられている。なお、この例示に限定されず、下ベアリング６には、たとえばスリーブベアリングなどが用いられていてもよい。

上スペーサ７１は、ロータ１とケース４との間の軸方向における間隔を所定以上の距離に保つための部材である。上スペーサ７１は、本実施形態ではシャフト１０に取り付けられている。なお、この例示に限定されず、上スペーサ７１は、上ブッシュ４１に取り付けられていてもよい。また、上スペーサ７１は、本発明の「第１スペーサ」の一例である。

上スペーサ７１は、軸方向において、ロータ１と上ブッシュ４１との間に位置している。より具体的には、ロータ１よりも軸方向上側に位置し、上ブッシュ４１よりも軸方向下側に位置している。このようにすれば、ロータ１のマグネット１２とケース４の磁性体からなる板部４２との間に作用する磁気的な引力によって軸方向上側を向く力がロータ１に作用する場合でも、ロータ１とケース４の上ブッシュ４１との間に位置する上スペーサ７１により、軸方向においてケース４の板部４２に向かうロータ１の移動を止めることができる。従って、直接にロータがケースに当たることを防止することができ、軸方向に対向するロータ１とケース４との間の磁気的な引き寄せを簡易な構成で防止できる。

ロータ１に作用する軸方向上側を向く力とロータ１に作用する軸方向下側を向く力とが釣り合う状態において、上スペーサ７１の上端部は、上ブッシュ４１の下端部と間隔を有して対向する。このようにすれば、上記の釣り合う状態において、軸方向において上スペーサ７１と上ブッシュ４１とが離れる。そのため、ロータ１が上記の釣り合う状態で回転する際、上スペーサ７１と上ブッシュ４１との間の摩擦に起因するモータ１００のトルク損失をなくすことができる。

上スペーサ７１は、ボス部７１１と、フランジ部７１２と、を有している。

ボス部７１１は、上ブッシュ４１よりも軸方向下側に位置し、シャフト１０に取り付けられている。ボス部７１１は、ロータ１の保持部材１１の上面から軸方向に離されていてもよいが、好ましくはロータ１の上端部に接して、たとえば保持部材１１の上面に固定される。こうすれば、上スペーサ７１の取り付け強度を向上できる。

ボス部７１１が、本実施形態では、バーリング加工により設けられている。なお、バーリング加工では、板状の磁性体の中央に、該磁性体を厚さ方向に貫通する孔７１０を形成する。この際、孔７１０の周縁部分を絞る加工により、該周縁部分が、法線方向に立ち上げられる。こうすることで、該周縁部分が、筒状のボス部７１１として設けられる。このようにすれば、上スペーサ７１にボス部７１１を簡易に設けることができる。

フランジ部７１２は、ボス部７１１から径方向に延びており、本実施形態では中心軸ＣＡを中心とする円板形状である。フランジ部７１２の上端部は、コイル部２２の上端部よりも軸方向下側にある。このようにすれば、上スペーサ７１のフランジ部７１２の軸方向における位置をステータ２のコイル部２２の上端部よりも軸方向下側にすることができる。従って、ロータ１とケース４の板部４２との間の間隔をより広くできる。

フランジ部７１２の下面は、軸方向において間隔を有して、保持部材１１の上面と対向している。ロータ１に作用する軸方向上側を向く力とロータ１に作用する軸方向下側を向く力とが釣り合う状態において、フランジ部７１２の下面と保持部材１１の上面との間の軸方向における最小の第１距離Ｌ１は、フランジ部７１２の上面と板部４２の下面との間の軸方向における最小の第２距離Ｌ２よりも小さくなっている。このようにすれば、ロータ１とケース４の板部４２との間に比較的広い間隔を設けることができる。従って、ロータ１のマグネット１２と磁性体からなる板部４２との間に作用する磁気的な引力が軽減される。よって、軸方向に対向するロータ１とケース４との間の磁気的な引き寄せを抑制することができる。

また、最小の第１距離Ｌ１は、板部４２の下面と上ブッシュ４１の下端部との間の軸方向における最小の第３距離Ｌ３よりも小さくなっている。なお、最小の第２距離Ｌ２は、最小の第３距離Ｌ３よりも大きい。このようにすれば、ロータ１が軸方向上側に移動して上ブッシュ４１の下端部に当たった状態になっても、フランジ部７１２と板部４２との間に隙間が残るため、フランジ部７１２が板部４２に接触しないようにできる。従って、フランジ部７１２と板部４２との間の摩擦によるロータ１の回転力の損失を防止できる。また、ロータ１の磁束は、上スペーサ７１を経由してロータ１に戻り易くなるため、ケース４の板部４２に漏れ難くなる。

なお、本実施形態では、上スペーサ７１全体が磁性体からなる。すなわち、ボス部７１１とフランジ部７１２とは、それぞれ磁性体からなる。このようにすれば、ロータ１の磁束をボス部７１１を介してフランジ部７１２に流すことができるので、ロータ１からケース４に向かう磁束の漏れをより効果的に低減することができる。

但し、本実施形態の例示には限定されず、上スペーサ７１のうちの少なくともフランジ部７１２が磁性体からなっていればよい。このようにすれば、少なくともフランジ部７１２が磁性体からなる上スペーサ７１により、ロータ１からケース４に向かう磁束の漏れを低減することができる。

カバー部材８は、中心軸ＣＡを中心とする環状であり、絶縁性を有している。カバー部材８は、本実施形態では、非磁性体からなり、たとえば樹脂製である。

カバー部材８は、基部８１と、延部８２と、を有している。

基部８１は、ステータコア２１の軸方向上側に位置し、且つ、コイル部２２よりも径方向外側に位置している。

延部８２は、基部８１から径方向内側に延び、軸方向においてコイル部２２と板部４２との間に位置している。

カバー部材８の上端部はケース４の板部４２の下面に接し、カバー部材８の基部８１はステータコア２１に接している。そのため、組み立ての際、カバー部材８がケース４及びステータコア２１と接することにより、ケース４に対するステータ１の軸方向位置が位置決めされる。

また、コイル部２２の上端部において、板部４２に面する該コイル部２２の上面が絶縁性を有するカバー部材８の延部８２によって覆われ、さらに、コイル部２２の外側面が絶縁性を有するカバー部材８の基部８１によって覆われている。このようにすれば、ケース４とステータ１のコイル部２２との間を電気的に絶縁することができる。

なお、延部８２の下端部は、コイル部２２の上端部に接してもよいが、好ましくは本実施形態のようにコイル部２２の上端部と軸方向において間隔を有して対向する。このようにすれば、ケース４にステータ２を収容する際、カバー部材８の延部８２にコイル部２２の上端部が当たらない。従って、ケース４に対するステータ２の取り付け位置の精度を良くすることができる。

＜１−２．実施形態の変形例＞
次に、本実施形態の変形例を説明する。なお、以下では、上述の実施形態と同じ構成要素には同じ符号を付し、その説明を省略することがある。

＜１−２−１．第１変形例＞
図３は、モータ１００の構成の第１変形例を示す断面図である。図３に示すように、上スペーサ７１は、凸部７１３をさらに有する構成であってもよい。

凸部７１３は、ボス部７１１よりも径方向外側において、フランジ部７１２から軸方向下側に突出している。このようにすれば、フランジ部７１２の軸方向における強度を向上できる。

また、凸部７１３は、磁性体でなくてもよいが、好ましくは磁性体からなる。さらに好ましくは、上スペーサ７１全体が磁性体からなる。このようにすれば、ロータ１の磁束がボス部７１１、フランジ部７１２、及び凸部７１３を経由してロータ１に戻る閉ループを形成するため、ロータ１の上端部から該ロータ１の外部への磁束の漏れを低減又は防止することができる。

＜１−２−２．第２変形例＞
図４は、モータ１００の構成の第２変形例を示す断面図である。図４に示すように、モータ１００は、非磁性体からなる上述の実施形態におけるプレート部材５に代えて、磁性体からなるプレート部材５ａを備えている。

プレート部材５ａは、中心軸を中心とする環状であって、基板３よりも軸方向下側に位置する。このようにすれば、ロータ１のマグネット１２と磁性体からなるプレート部材５ａとの間に、磁気的な引力を作用させることができる。従って、マグネット１２とプレート部材５ａとの間に作用する磁気的な引力により、ロータ１に作用する軸方向上側を向く力を低減することができる。

また、モータ１００は、上述の実施形態における下ベアリング６に代えて、下ブッシュ６ａを備えている。下ブッシュ６ａは、環状のプレート部材５ａに嵌め込まれており、ロータ１よりも軸方向下側に位置し、シャフト１０を回転可能に支持している。なお、下ブッシュ６ａは、本発明の「第２ベアリング」の一例である。下ブッシュ６ａは、本実施形態ではスリーブベアリングであるが、この例示に限定されず、たとえばボールベアリングなどの転がりベアリングであってもよい。

また、モータ１００は、下スペーサ７２をさらに備えている。下スペーサ７２は、ロータ１とプレート部材５ａとの間の軸方向における間隔を所定以上の距離に保つための部材である。下スペーサ７２は、本実施形態ではシャフト１０に取り付けられている。なお、この例示に限定されず、下スペーサ７２は、下ブッシュ６ａに取り付けられていてもよい。また、下スペーサ７２は、本発明の「第２スペーサ」の一例である。

下スペーサ７２は、軸方向において、ロータ１と下ブッシュ６ａとの間に位置している。より具体的には、下スペーサ７２は、下ブッシュ６ａよりも軸方向上側に位置し、且つ、ロータ１よりも軸方向下側に位置している。このようにすれば、ロータ１と下ブッシュ６ａとの間に位置する下スペーサ７２により、ロータ１の軸方向下側に向かう移動を止めることができる。たとえば、ロータ１に作用する軸方向下側を向く力がロータ１に作用する軸方向上側を向く力よりも大きい場合でも、ロータ１と下ブッシュ６ａとの間に位置する下スペーサ７２により、軸方向においてプレート部材５ａに向かうロータ１の移動を止めることができる。従って、軸方向に対向するロータ１とプレート部材５ａとの間の磁気的な引き寄せを簡易な構成で防止できる。

ロータ１に作用する軸方向上側を向く力とロータ１に作用する軸方向下側を向く力とが釣り合う状態において、下スペーサ７２の下端部は、下ブッシュ６ａの上端部と間隔を有して対向する。このようにすれば、上記の釣り合う状態において、軸方向において下スペーサ７２と下ブッシュ６ａとが離れる。そのため、ロータ１が上記の釣り合う状態で回転する際、下スペーサ７２と下ブッシュ６ａとの間の摩擦に起因するモータ１００のトルク損失をなくすことができる。

また、下スペーサ７２は、ロータ１の保持部材１１の下面から軸方向に離されていてもよいが、好ましくはロータ１の保持部材１１の下面に固定される。こうすれば、下スペーサ７２の取り付け強度を向上できる。

また、下スペーサ７２は、本変形例では樹脂製である。こうすれば、下スペーサ７２の摺動性を向上させることができる。なお、この例示に限定されず、下スペーサ７２は、上スペーサ７１と同じ構成であってもよい。すなわち、下スペーサ７２は、ボス部７１１及びフランジ部７１２を有する磁性体からなる部材であってもよい。さらに、下スペーサ７２は、突出部７１３を有してもよい。このようにすれば、上述の実施形態（図１参照）における上スペーサ７１、上述の第１変形例（図３参照）における上スペーサ７１と同様の効果を得ることができる。

＜２．まとめ＞
上述の実施形態及びその変形例によれば、モータ１００は、中心軸を中心にして回転可能なロータ１と、ロータ１を回転駆動するステータ２と、ロータ１の少なくとも上端部を収容するケース４と、軸方向に延び且つロータ１とともに回転可能なシャフト１０と、ャフト１０に取り付けられる第１スペーサ７１と、を備える。ロータ１は、ステータ２と径方向に対向するマグネット１２と、マグネット１２を保持する保持部材１１と、を有する。ケース４は、シャフト１０を回転可能に支持する第１ベアリング４１と第１ベアリング４１から径方向外側に延びるとともにロータ１よりも軸方向上側に位置し且つ磁性体からなる板部４２と、を有する。第１スペーサ７１は、ロータ１よりも軸方向上側に位置し、且つ、第１ベアリング４１よりも軸方向下側に位置する。

このようにすれば、ロータ１のマグネット１２とケース４の磁性体からなる板部４２との間に作用する磁気的な引力によって軸方向上側を向く力がロータ１に作用する場合でも、シャフト１０に取り付けられた第１スペーサ７１がロータ１とケース４の第１ベアリング１との間に位置することによって、軸方向においてケース４に向かうロータ１の移動を抑制できる。従って、直接にロータがケースに当たることを防止することができる。

上述の実施形態及びその変形例によれば、第１スペーサ７１は、第１ベアリング４１よりも軸方向下側に位置し且つシャフト１０に取り付けられるボス部７１１と、ボス部７１１から径方向に延びるフランジ部７１２と、をさらに有する。

さらに、第１スペーサ７１のうちの少なくともフランジ部７１２が磁性体からなる。

これらのようにすれば、少なくともフランジ部７１２が磁性体からなる第１スペーサ７１により、ロータ１からケース４に向かう磁束の漏れを低減することができる。

上述の実施形態及びその変形例によれば、ボス部７１１が、磁性体からなり、ロータ１の上端部に接する。

このようにすれば、第１スペーサ７１の取り付け強度を向上できる。また、ロータ１の磁束をボス部７１１を介してフランジ部７１２に流すことができるので、ロータ１からケース４に向かう磁束の漏れをより効果的に低減することができる。

上述の実施形態及びその変形例によれば、フランジ部７１２の下面は、軸方向において間隔を有して、保持部材１１の上面と対向する。

さらに、ロータ１に作用する軸方向上側を向く力とロータ１に作用する軸方向下側を向く力とが釣り合う状態において、フランジ部７１２の下面と保持部材１１の上面との間の軸方向における最小の第１距離Ｌ１は、フランジ部７１２の上面と板部４２の下面との間の軸方向における最小の第２距離Ｌ２よりも小さい。

これらのようにすれば、ロータ１とケース４の板部４２との間に比較的広い間隔を設けることができる。従って、ロータ１のマグネット１２と磁性体からなる板部４２との間に作用する磁気的な引力が軽減される。よって、軸方向に対向するロータ１とケース４との間の磁気的な引き寄せを抑制することができる。

上述の実施形態及びその変形例によれば、フランジ部７１２の上端部は、コイル部２２の上端部よりも軸方向下側にある。

このようにすれば、第１スペーサ７１のフランジ部７１２の軸方向における位置をステータ２コイル部２２の上端部よりも軸方向下側にすることができる。従って、ロータ１とケース４の板部４２との間の間隔をより広くできる。

上述の実施形態及びその変形例によれば、最小の第１距離Ｌ１は、板部４２の下面と第１ベアリング４１の下端部との間の軸方向における最小の第３距離Ｌ３よりも小さい。

このようにすれば、ロータ１が軸方向上側に移動して第１ベアリング４１の下端部に当たった状態になっても、フランジ部７１２と板部４２との間に隙間が残るため、フランジ部７１２が板部４２に接触しないようにできる。従って、フランジ部７１２と板部４２との間の摩擦によるロータ１の回転出力損失を防止できる。また、ロータ１の磁束は、第１スペーサ７１を経由してロータ１に戻り易くなるため、ケース４の板部４２に漏れ難くなる。

上述の実施形態及びその変形例によれば、第１スペーサ７１は、ボス部７１１よりも径方向外側において、フランジ部７１２から軸方向下側に突出する凸部７１３をさらに有する。

さらに、凸部７１３が、磁性体からなる。

このようにすれば、フランジ部７１２の軸方向における強度を向上できる。また、ロータ１の磁束がボス部７１１、フランジ部７１２、及び凸部７１３を経由してロータ１に戻る閉ループを形成するため、ロータ１の上端部から該ロータ１の外部への磁束の漏れを低減又は防止することができる。また、第１スペーサ７１のフランジ部７１２の強度を向上することもできる。

上述の実施形態及びその変形例によれば、ボス部７１１が、バーリング加工により設けられる。

このようにすれば、第１スペーサ７１にボス部７１１を簡易に設けることができる。なお、バーリング加工では、フランジ部７１２に該当する板状の部材に孔７１０を設ける際、孔７１０の周縁部分を絞る加工により該周縁部分が法線方向に立ち上げられる。こうすることで、該周縁部分が、筒状のボス部７１１として設けられる。

上述の実施形態及びその変形例によれば、第１スペーサ７１の上端部は、ロータ１に作用する軸方向上側を向く力とロータ１に作用する軸方向下側を向く力とが釣り合う状態において、第１ベアリング４１の下端部と間隔を有して対向する。

このようにすれば、上記の釣り合う状態において、軸方向において第１スペーサ７１と第１ベアリング４１とが離れている。そのため、ロータ１が上記の釣り合う状態で回転する際、第１スペーサ７１が第１ベアリング４１に接する場合の摩擦に起因するモータ１００のトルク損失をなくすことができる。

上述の実施形態及びその変形例によれば、モータ１００は、ロータ１よりも軸方向下側に位置し且つシャフト１０を回転可能に支持する第２ベアリング６、６ａと、シャフト１０に取り付けられる第２スペーサ７２と、をさらに備える。第２スペーサ７２は、第２ベアリング６、６ａよりも軸方向上側且つロータ１よりも軸方向下側に位置する。

このようにすれば、ロータ１と第２ベアリング６、６ａとの間に位置する第２スペーサ７２により、ロータ１の軸方向下側に向かう移動を止めることができる。

＜３．その他＞
以上、本発明の実施形態について説明した。なお、本発明の範囲は上述の実施形態に限定されない。本発明は、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。また、上述の実施形態で説明した事項は、矛盾を生じない範囲で適宜任意に組み合わせることができる。

たとえば、本発明は、上述の実施形態ではインナーロータ型のモータ１００に適用されているが、この例示に限定されず、アウターロータ型のモータにも適用可能である。

本発明は、磁性体からなるケースの一部が軸方向においてロータと対向する構成のモータに有用であり、たとえば産業用ロボット及びコミュニケーションロボットなどの分野に適用可能である。

１００・・・モータ、１・・・ロータ、１０・・・シャフト、１１・・・保持部材、１２・・・マグネット、２・・・ステータ、２１・・・ステータコア、２２・・・コイル部、２２１・・・導線、３・・・基板、３１・・・電子部品、３１１・・・センサ、３２・・・開口、３２ａ・・・中央開口、３２ｂ・・・側部開口、４・・・ケース、４ａ・・・ケース凹部、４１・・・上ブッシュ、４２・・・板部、４３・・・筒部、５・・・プレート部材、５１・・・突起部、６・・・下ベアリング、７１・・・上スペーサ、７１０・・・孔、７１１・・・ボス部、７１２・・・フランジ部、７１３・・・凸部、７２・・・下スペーサ、８・・・カバー部材、８１・・・基部、８２・・・延部、ＣＡ・・・中心軸

Claims (13)

1. 中心軸を中心にして回転可能なロータと、
   前記ロータを回転駆動するステータと、
   前記ロータの少なくとも軸方向一方側における端部を収容するケースと、
   軸方向に延び且つ前記ロータとともに回転可能なシャフトと、
   前記シャフトに取り付けられる第１スペーサと、
   を備え、
   前記ロータは、
   前記ステータと径方向に対向するマグネットと、
   前記マグネットを保持する保持部材と、
   を有し、
   前記ケースは、
   前記シャフトを回転可能に支持する第１ベアリングと、
   前記第１ベアリングから径方向外側に延びるとともに前記ロータよりも軸方向一方側に位置し且つ磁性体からなる板部と、
   を有し、
   前記第１スペーサは、前記ロータよりも軸方向一方側に位置し且つ前記第１ベアリングよりも軸方向他方側に位置する、モータ。
2. 前記第１スペーサは、
   前記第１ベアリングよりも軸方向他方側に位置し且つ前記シャフトに取り付けられるボス部と、
   前記ボス部から径方向に延びるフランジ部と、
   をさらに有する、請求項１に記載のモータ。
3. 前記第１スペーサのうちの少なくとも前記フランジ部が磁性体からなる、請求項２に記載のモータ。
4. 前記ボス部が、磁性体からなり、前記ロータの軸方向一方側における端部に接する、請求項３に記載のモータ。
5. 前記フランジ部の軸方向他方側を向く面は、軸方向において間隔を有して、前記保持部材の軸方向一方側を向く面と対向する、請求項２〜請求項４のいずれかに記載のモータ。
6. 前記ロータに作用する軸方向一方側を向く力と前記ロータに作用する軸方向他方側を向く力とが釣り合う状態において、前記フランジ部の軸方向他方側を向く面と前記保持部材の軸方向一方側を向く面との間の軸方向における最小の第１距離は、前記フランジ部の軸方向一方側を向く面と前記板部の軸方向他方側を向く面との間の軸方向における最小の第２距離よりも小さい、請求項５に記載のモータ。
7. 前記フランジ部の軸方向一方側における端部は、前記コイル部の軸方向一方側における端部よりも軸方向他方側にある、請求項６に記載のモータ。
8. 前記最小の前記第１距離は、前記板部の軸方向他方側を向く面と前記第１ベアリングの軸方向他方側における端部との間の軸方向における最小の第３距離よりも小さい、請求項６又は請求項７に記載のモータ。
9. 前記第１スペーサは、前記ボス部よりも径方向外側において、前記フランジ部から軸方向他方側に突出する凸部をさらに有する、請求項２〜請求項８のいずれかに記載のモータ。
10. 前記凸部が、磁性体からなる請求項９に記載のモータ。
11. 前記ボス部が、バーリング加工により設けられる請求項１〜請求項１０のいずれかに記載のモータ。
12. 前記第１スペーサの軸方向一方側における端部は、前記ロータに作用する軸方向一方側を向く力と前記ロータに作用する軸方向他方側を向く力とが釣り合う状態において、前記第１ベアリングの軸方向他方側における端部と間隔を有して対向する、請求項１〜請求項１１のいずれかに記載のモータ。
13. 前記ロータよりも軸方向他方側に位置し且つ前記シャフトを回転可能に支持する第２ベアリングと、
    前記シャフトに取り付けられる第２スペーサと、
    をさらに備え、
    前記第２スペーサは、前記第２ベアリングよりも軸方向一方側且つ前記ロータよりも軸方向他方側に位置する、請求項１〜請求項１２のいずれかに記載のモータ。

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