JP2019187167A - ロータ、モータ及びブラシレスワイパーモータ - Google Patents

Abstract

【課題】マグネットカバーの装着作業効率を向上させるとともに、マグネットの割れを低減できるロータ、モータ及びブラシレスワイパーモータを提供する。【解決手段】回転軸線Ｃ回りに回転するロータコア７１と、ロータコア７１の外周面に配置されたマグネット７２と、マグネット７２の間に径方向外側に向かって突出形成された突極７６と、ロータコア７１及びマグネット７２を覆うマグネットカバー７３と、を備え、マグネットカバー７３は、ロータコア７１の回転軸線Ｃ方向一端面側を覆う端面カバー９１と、屈曲部９２を介してマグネット７２の外周を覆う外周面カバー９３と、を備え、ロータコア７１及び端面カバー９１には、ロータコア７１とマグネットカバー７３とを相対回転不能に係合する係合部７９、９５が設けられ、マグネット７２と屈曲部９２との少なくともいずれか一方に、他方との接触を回避するための回避部８５が設けられている。【選択図】図５

Description

本発明は、ロータ、モータ及びブラシレスワイパーモータに関するものである。

従来、車両のワイパー駆動用としてブラシレスワイパーモータが適用されている。
この種のモータは、コイルが巻回されたティースを有するステータと、ステータの径方向内側に回転自在に設けられたロータと、を備えている。ロータは、シャフトと、このシャフトに外嵌固定される略円柱状のロータコアと、ロータコアに設けられたマグネットと、を有している。そして、ステータに形成された鎖交磁束とロータコアに設けられたマグネットとの間に磁気的な吸引力や反発力が生じ、ロータが継続的に回転する。

ここで、ロータにマグネットを配置する方法の１つに、ロータコアの外周面にマグネットを組み付けるＳＰＭ（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ Ｍａｇｎｅｔ）形がある。この種のＳＰＭ形のモータでは、ロータコアにマグネットの外表面全体を覆うマグネットカバーが設けられている。このマグネットカバーにより、ロータコアの外周面にマグネットを保持している。

マグネットカバーは、例えば圧入方式や接着剤を用いた接着方式により、ロータコア及びマグネットに固定されている。

ここで、特許文献１には、ロータコアの端面とマグネットカバーとの対峙面にそれぞれ凹凸部を設け、これらが互いに篏合することでマグネットカバーを固定する構成が記載されている。これにより、圧入や接着に比べて、マグネットへのダメージを与えることなく、かつ効率のよい作業の下で確実に固定強度を確保できる。

特開２００８−２９５１４０号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術にあっては、篏合部で加締める際にマグネットに力が加わるため、特に応力の集中しやすいマグネットの角部において、マグネットカバーとの接触によりマグネットが割れてしまうという課題があった。

そこで、本発明は、マグネットカバーの装着作業効率を向上させるとともに、マグネットの割れを低減できるロータ、モータ及びブラシレスワイパーモータを提供するものである。

上記の課題を解決するために、本発明に係るロータは、回転軸線回りに回転するシャフトと、前記シャフトを保持するシャフト保持孔を有し、前記回転軸線を径方向中心として回転するロータコアと、前記ロータコアの外周面に配置されたマグネットと、前記ロータコアの前記外周面の周方向で隣り合う前記マグネットの間に、径方向外側に向かって突出形成された突極と、前記ロータコア及び前記マグネットを覆うマグネットカバーと、を備え、前記マグネットカバーは、前記マグネット、前記ロータコア、及び前記突極の前記回転軸線方向一端面側を覆う端面カバーと、前記端面カバーの外周縁から前記マグネットの角部及び前記突極の角部に対応する位置に形成された屈曲部を介して前記回転軸線方向に沿って延出し、前記マグネット及び前記突極の外周を覆う外周面カバーと、を備え、前記ロータコアの前記回転軸線方向一端面及び前記端面カバーには、前記ロータコアと前記マグネットカバーとを相対回転不能に係合する係合部が設けられており、前記マグネットの前記角部と前記屈曲部との少なくともいずれか一方に、他方との接触を回避するための回避部が設けられていることを特徴としている。

このように構成することで、マグネットカバーの装着作業効率を向上させるとともに、装着時に応力が集中しやすいマグネットの角部がマグネットカバーと接触するのを防ぐことができる。このため、従来技術に比べてマグネットの割れを低減することができる。

本発明に係るロータにおいて、前記マグネットの前記屈曲部に対応する前記角部には、前記回転軸線方向一端側に向かうに従って径方向の厚さが薄くなるように傾斜面が形成されており、前記傾斜面を前記回避部としたことを特徴としている。

このように構成することで、簡素な構造でマグネットの角部とマグネットカバーとの接触が回避される。また、角部を面とすることで応力集中しにくい形状とし、マグネットの強度を高めることができる。このため、より一層マグネットの割れを低減できる。

本発明に係るロータにおいて、前記傾斜面の角度は、前記回転軸線に対して２０°〜３０°であることを特徴としている。

このように傾斜面の傾斜角度を緩くすることで、回転軸線方向一端側からマグネットカバーがスムーズに挿入されやすくなる。このため、マグネットカバーの組付け性を向上できる。

本発明に係るロータにおいて、前記屈曲部は、前記回転軸線方向外側に、全周に亘って張り出した張り出し部を有しており、前記張り出し部を前記回避部としたことを特徴としている。

このように構成することで、マグネットの角部とマグネットカバーとの距離が遠くなり、角部とマグネットカバーとの接触が回避されやすくなる。このため、より一層マグネットの割れを低減できる。

本発明に係るロータにおいて、前記マグネットは、前記周方向端部における径方向の厚さが、前記周方向中間部における径方向の厚さよりも小さいことを特徴としている。

ここで、マグネットの周方向両端部は、突極が突出しているので、マグネットの角部とマグネットカバーとの接触を回避しやすい。これに対し、マグネットの周方向中間部は、突極から離れている分、マグネットカバーと接触しやすい。この接触しやすいマグネットの周方向中間部の径方向の厚さを、周方向両端部よりも厚くすることにより、マグネットの周方向中間部の強度を、周方向両端部よりも高めることができる。このようなマグネットの周方向中間部を、マグネットカバーと接触させることで、マグネットの径方向の動きが固定される。よって、マグネットカバーを確実に固定できるとともに、マグネットの割れを低減することができる。
また、マグネットの径方向の厚さが周方向両端に向かうに従って薄くなる分、ステータとの距離がマグネットの周方向両端に向かうに従って長くなる。このため、周方向に隣接するマグネット間のステータに対する急激な磁束の変化を抑制できる。よって、コギングトルクを低減できる。

本発明に係るロータにおいて、前記係合部は、前記ロータコアに形成された係合孔と、前記端面カバーに形成され、前記係合孔に係合可能な係合爪と、からなり、前記係合孔及び前記係合爪は、前記周方向において、各前記マグネットの前記周方向中間部と前記径方向に重なる位置に形成されていることを特徴としている。

このように構成することで、簡素な構造でロータコアとマグネットカバーとを係合させることができる。
また、ロータが回転した際に、マグネットの最も大きな遠心力が働く方向と同軸の位置で加締められ、マグネットカバーが径方向に膨らむのを抑制する。このため、ステータとロータとの隙間を一定に保ち、高性能なロータとすることができる。
さらに、ロータコアにおけるマグネットの周方向中間部に係合孔を形成することにより、この係合孔がマグネットの磁路を妨げるのをできる限り防止する。このため、さらに高性能なロータとすることができる。

本発明に係るロータにおいて、前記係合部は、前記ロータコアに前記回転軸線方向全体に渡って貫通形成された係合孔と、前記端面カバーに形成され、前記係合孔に係合可能な係合爪と、からなり、前記係合孔は、前記シャフト保持孔と前記径方向で連通していることを特徴としている。

このように構成することで、ロータコアの軽量化及びイナーシャの向上が達成でき、高性能なロータとすることができる。さらに、シャフト圧入時にロータコアとの接触面積が減るため、シャフトの圧入荷重を減少でき、作業性を向上させることができる。

本発明に係るモータにおいて、環状のステータコア及び前記ステータコアの内周面から径方向内側に向かって突出する複数のティースを有するステータを備え、前記ティースの径方向内側に、上記の何れかに記載のロータを設けたことを特徴としている。

このように構成することで、マグネットカバーの装着作業効率を向上させるとともに、マグネットの割れを低減することが可能なモータを提供できる。

また、請求項９に記載の発明に係るブラシレスワイパーモータは、車両のワイパー駆動用として上記のモータを備えたことを特徴としている。

このように構成することで、マグネットカバーの装着作業効率を向上させるとともに、マグネットの割れを低減することが可能なブラシレスワイパーモータを提供できる。

本発明によれば、従来技術と比べてマグネットカバーの装着作業効率を向上させるとともに、装着時に応力が集中しやすいマグネットの角部がマグネットカバーと接触するのを防ぎ、従来技術に比べてマグネットの割れを低減することができる。

第１実施形態に係るワイパー装置の斜視図である。 第１実施形態に係るモータの断面図である。 第１実施形態に係るロータの上面図である。 第１実施形態に係るロータの下面図である。 第１実施形態に係るロータの分解斜視図である。 図３のＡ−Ａに沿う断面図である。 図５のマグネット角部における部分拡大図である。 図３のＢ−Ｂに沿う断面図における、マグネット角部の部分拡大図である。 通電時におけるモータの磁気回路コンター図である。 第１変形例に係るロータコアの斜視図である。 第２変形例に係るロータコアの斜視図である。 第２実施形態に係るマグネット角部における部分断面拡大図である。 第３実施形態に係るロータコアの斜視図である。

次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

（第１実施形態）
（ワイパー装置）
図１〜図９は、第１実施形態に係るワイパー装置、モータ、及びロータを示す図面である。
図１に示すように、ワイパー装置１１は、車両のウィンドウガラス（不図示）に設けられ、ウィンドウガラスに付着した雨や汚れ等を払拭して運転者の視界を確保する。
ワイパー装置１１は、運転席側と助手席側とに設けられた例えば２本のワイパーアーム１３と、各ワイパーアーム１３の先端部に装着されたワイパーブレード１４と、ワイパー軸１５と、リンク機構１６と、ブラシレスワイパーモータ（モータ）１と、を備えている。

各ワイパーアーム１３は、その基端部がワイパー軸１５に固定されている。ワイパー軸１５は、車両に、その中心軸回りに回動自在に支持されている。各ワイパー軸１５は、リンク機構１６を介し、車両に固定されたモータ１に連結されている。モータ１が作動すると、２本のワイパー軸１５，１５が同期して回動する。ワイパーアーム１３は、ワイパー軸１５と一体に、所定の範囲で揺動する。

（ブラシレスワイパーモータ）（モータ）
図２は、第１実施形態に係るモータの断面図である。
モータ１は、例えば車両に搭載される電装品（例えば、上述したワイパー装置等）の駆動源となるものである。モータ１は、モータ部２と、モータ部２の回転を減速して出力する減速部３と、モータ部２の駆動制御を行うコントローラ部４と、を備えている。
なお、以下の説明において、単に軸方向という場合は、モータ部２の回転軸（シャフト３１）の軸方向をいい、単に周方向という場合は、シャフト３１の周方向をいい、単に径方向という場合は、シャフト３１の径方向をいうものとする。

（モータ部）
モータ部２は、モータケース５と、モータケース５内に収納されている環状のステータ６と、ステータ６の径方向内側に設けられ、ステータ６の径方向内側に回転可能に設けられたロータ７と、を備えている。モータ部２は、ステータ６に電力を供給する際にブラシを必要としない、いわゆるブラシレスモータである。

モータケース５は、例えばアルミダイキャスト等の放熱性の優れた材料に形成されている。モータケース５は、軸方向に分割可能に構成された第１モータケース５２と、第２モータケース５３と、からなる。第１モータケース５２及び第２モータケース５３は、それぞれ有底筒状に形成されている。
第１モータケース５２は、軸方向一端側からモータ部２を覆っている。第１モータケース５２は、軸方向一端側に一端側底部５２ａと、軸方向他端側に一端側開口部５２ｂと、一端側開口部５２ｂの周方向全体に亘って径方向外側に向かって延出する一端側縁部５２ｃと、を有している。一端側縁部５２ｃには、軸方向に貫通するボルト孔（不図示）が形成されている。

第２モータケース５３は、軸方向他端側からモータ部２を覆っている。第２モータケース５３は、軸方向他端側に他端側底部５３ａと、軸方向一端側に他端側開口部５３ｂと、他端側開口部５３ｂの周方向全体に亘って径方向外側に向かって延出する他端側縁部５３ｃと、を有している。第２モータケース５３は、他端側底部５３ａが減速部３のギヤケース５５と接合されるように、このギヤケース５５と一体成形されている。他端側縁部５３ｃには、軸方向に貫通するボルト孔（不図示）が形成されている。他端側底部５３ａの径方向略中央には、ロータ７のシャフト３１を挿通可能な貫通孔５３ｄが形成されている。

第１モータケース５２の一端側縁部５２ｃと、第２モータケース５３の他端側縁部５３ｃとは、互いに軸方向から接している。また、一端側縁部５２ｃと他端側縁部５３ｃに形成されたボルト孔は、一端側縁部５２ｃと他端側縁部５３ｃとが接触した状態において、同軸となるように形成されている。ボルト孔にはボルト１７が挿入される。これにより、一端側縁部５２ｃと他端側縁部５３ｃとを篏合させ、内部空間を有するモータケース５を形成している。そして、モータケース５の内部空間に、第１モータケース５２及び第２モータケース５３に内嵌されるようにステータ６が配置されている。

（ステータ）
ステータ６は、シャフト３１と同軸に配置された筒状のコア部６３と、コア部６３から径方向内側に向かって突出する複数のティース６４とが一体形成されたステータコア６１と、ステータコア６１の内周面から径方向内側に向かって突出する複数のティース６４と、ティース６４に装着されたコイル６９と、を備えている。ステータ６は、モータケース５の内周面に固定され、ロータ７に対して回転磁界を作用させる。
ステータコア６１は、電磁鋼板が軸方向に積層されて構成されている。なお、ステータコア６１は、いわゆる圧粉コアであってもよい。

ティース６４は、コア部６３の内周面から径方向内側に向かって突出するティース本体６５（図９参照）と、ティース本体６５の径方向内側端から周方向に沿って延びる鍔部６６と、が一体成形されたものである。そして、周方向で隣り合う鍔部６６の間に、スロット６７が形成されている。

また、図２に示すように、コア部６３の内周面、及びティース６４は、樹脂製のインシュレータ２３によって覆われている。このインシュレータ２３の上から各ティース６４にコイル６９が巻回されている。各コイル６９は、コントローラ部４からの給電により、ロータ７を回転させるための磁界を生成する。

（ロータ）
ロータ７は、ステータ６の径方向内側に微小隙間を介して回転自在に設けられている。ロータ７は、回転軸線（軸芯Ｃ）回りに回転するシャフト３１と、軸芯Ｃを径方向中心としてシャフト３１と一体に回転する円柱状のロータコア７１と、ロータコア７１の外周面に配置された複数（本第１実施形態では４つ）のマグネット７２と、ロータコア７１及びマグネット７２を軸方向及び径方向外側から覆うマグネットカバー７３と、を備えている。シャフト３１は、後述する減速部３を構成するウォーム軸４３と一体成形されている。

図３は、ロータの上面図、図４は、ロータの下面図である。図５は、ロータの分解斜視図である。
ロータコア７１は、複数の金属板が軸方向に積層されて構成されている。なお、ロータコア７１は、いわゆる圧粉コアであってもよい。
図３〜図５に示すように、ロータコア７１は、径方向中央にシャフト保持孔７８を有する円筒状の円筒部７５と、円筒部７５の外周面に、径方向外側へ向かって突出形成された突極７６と、が一体形成されている。シャフト保持孔７８には、シャフト３１が圧入固定されている。なお、シャフト保持孔７８に対してシャフト３１を挿入とし、接着剤等を用いてシャフト３１にロータコア７１を外嵌固定してもよい。

円筒部７５の軸方向一端には、４つの係合孔７９が周方向に等間隔で形成されている。係合孔７９は、ロータコア７１にマグネットカバー７３を固定するためのものである。係合孔７９は、軸方向からみて径方向内側の辺が径方向外側の辺よりも短い円弧状に形成されている。係合孔７９は、軸芯Ｃと平行に軸方向に貫通している。なお、係合孔７９は、軸方向に貫通しない凹陥部であってもよい。すなわち、ロータコア７１の軸方向端面に設けられ、後述する係合爪９５が係りあうだけの深さを有する凹陥部としてもよい。

突極７６は、周方向で隣り合う係合孔７９の間に位置するように、周方向に等間隔で複数（本実施形態では４つ）形成されている。各突極７６は、ロータコア７１の軸方向全体に延出して形成されている。また、突極７６の径方向外側の先端には、Ｕ字溝７７が、軸方向全体に亘って形成されている。
このように形成された円筒部７５の外周面には、周方向で隣り合う２つの突極７６の間に、それぞれマグネット７２が配置される。換言すれば、周方向で隣り合うマグネット７２の間に、突極７６が配置されている。マグネット７２は、例えば接着剤等によりロータコア７１に固定される。

マグネット７２は、ロータコア７１の突極７６の間を、軸方向と平行に延在している。マグネット７２は、磁束線８０（図９参照）が径方向外向きのものと径方向内向きのものとが周方向において交互に並ぶように、それぞれ複数配置されている。
マグネット７２は、軸方向から見て略円弧状に形成されている。軸方向から見た平面視において、マグネット７２の径方向外側の外表面８１及び径方向内側の内表面８２は、それぞれ円弧中心がシャフト３１の軸芯Ｃと同軸の円弧状に形成されている。内表面８２は、ロータコア７１の円筒部７５の外周面に接着されている。また、軸方向から見た平面視において、マグネット７２の周方向両端部の側面８３は、各側面８３が対向する突極７６の壁面７６ａと平行に形成されている。側面８３は、突極７６の壁面７６ａと接触している。

なお、マグネット７２の外表面８１の円弧中心Ｃ１（不図示）は、シャフト３１の軸芯Ｃから偏心していてもよい。具体的には、マグネット７２の外表面８１の円弧中心Ｃ１は、ロータコア７１の周方向で隣り合う２つの突極７６間の中心を通る径方向に沿う直線Ｌ１（不図示）上で、かつ軸芯Ｃよりも対応するロータコア７１の外周面寄りに設定されていてもよい。このとき、マグネット７２は、周方向端部における径方向の厚さが、周方向中間部における径方向の厚さよりも小さい。
つまり、マグネット７２の外表面８１とティース６４の内周面との間の隙間は、マグネット７２の周方向中央が最も小さく、この周方向中央から周方向に離間するに従って徐々に隙間が大きくなるように構成されていてもよい。

また、マグネット７２の軸方向両端で、かつ径方向外側の角部には、傾斜面８５が形成されている。傾斜面８５は、軸方向一端側（第１側）に向かうに従って径方向の厚さが薄くなるように形成されている。また、傾斜面８５は、マグネット７２の軸方向他端側（第２側）にも同様に形成されている。軸方向第２側の傾斜面８５は、軸方向他端側（第２側）に向かうに従って径方向の厚さが薄くなるように形成されている。傾斜面８５の角度は、軸線に対して２０°〜３０°である。
第１実施形態では、この傾斜面８５が回避部として機能する。傾斜面８５が形成されることにより、マグネットカバー７３の屈曲部９２、９７は、その内側において、ロータコア７１の突極７６とのみ接触している。

（マグネットカバー）
図６は、図３のＡ−Ａに沿う断面図であり、図７は、図６のマグネット角部における部分拡大図である。また、図８は、図３のＢ−Ｂに沿う断面図における、マグネット角部の部分拡大図である。
マグネットカバー７３は、マグネット７２及びロータコア７１を端面及び周面外側から覆っている中空の円柱状である。図５及び図６に示すように、マグネットカバー７３は、マグネット７２、ロータコア７１及び突極７６の軸方向端面を覆う端面カバー（第１端面カバー９１及び第２端面カバー９８）と、端面カバーの外周縁からマグネット７２の角部及び突極７６の角部７６ｂに対応する位置に形成された屈曲部（第１屈曲部９２および第２屈曲部９７）と、屈曲部を介して軸方向に沿って延出し、マグネット７２及び突極７６の外周を覆う外周面カバー９３と、が一体形成されている。

第１端面カバー９１は、軸方向一端側から、ロータコア７１及びマグネット７２の端面に当接している。第１端面カバー９１の中央部には、シャフト３１が貫通する円形状のシャフト貫通孔９４が設けられている。シャフト貫通孔９４の内径は、シャフト３１の外径よりも大きく、かつロータコア７１の円筒部７５の外径よりも小さい。なお、シャフト貫通孔９４は、例えば角形状等、円形状以外の形状であってもよい。

また、シャフト貫通孔９４の内周縁には、４つの係合爪９５が周方向に等間隔で形成されている。係合爪９５は、ロータコア７１の係合孔７９に対応する位置に形成されている。ここで、係合爪９５は、係合孔７９と係合される前は、第１端面カバー９１と同一平面上に存在し、マグネットカバー７３の内側に約９０°折り曲げ可能とされている。係合孔７９に係合爪９５が係合されることにより、ロータコア７１に対してマグネットカバー７３が回転不能となる。すなわち、係合孔７９と係合爪９５は、ロータコア７１とマグネットカバー７３とを相対回転不能に係合する係合部として機能する。

第２端面カバー９８は、軸方向他端側から、ロータコア７１及びマグネット７２の端面に当接している。第１端面カバー９１と第２端面カバー９８とにより、ロータコア７１に対するマグネット７２の軸方向への移動が規制される。
第２端面カバー９８には、その中央部にカバー開口９６が設けられている。カバー開口９６の内径は、シャフト貫通孔９４よりも大きく、かつマグネット７２の外表面８１よりも小さい。

外周面カバー９３は、径方向外側から、マグネット７２の外表面８１に当接している。

第１屈曲部９２は、第１端面カバー９１と外周面カバー９３との間に位置している。第２屈曲部９７は、第２端面カバー９８と外周面カバー９３との間に位置している。また、図８に示すように、第１屈曲部９２および第２屈曲部９７は、内側においてそれぞれ突極７６の角部７６ｂと接触している。

（減速部）
図２に戻り、減速部３は、モータケース５が取り付けられているギヤケース５５と、ギヤケース５５内に収納されるウォーム減速機構４１と、を備えている。ギヤケース５５は、例えばアルミダイキャスト等の放熱性の優れた材料により形成されている。ギヤケース５５は、一面に側面開口部５５ａを有する箱状に形成されており、内部にウォーム減速機構４１を収容するギヤ収容部４５を有する。また、ギヤケース５５の側壁５５ｂには、第２モータケース５３が一体成形されている箇所に、この第２モータケース５３の貫通孔５３ｄとギヤ収容部４５とを連通する開口部５６が形成されている。

また、ギヤケース５５の底壁５５ｃには、略円筒状の軸受ボス４９が突設されている。軸受ボス４９は、ウォーム減速機構４１の出力軸４８を回転自在に支持するためのものであって、内周面に不図示の滑り軸受が設けられている。さらに、軸受ボス４９の先端内周縁には、不図示のＯリングが装着されている。これにより、軸受ボス４９を介して外部から内部に塵埃や水が侵入してしまうことが防止される。また、軸受ボス４９の外周面には、複数のリブ４７が設けられている。これにより、軸受ボス４９の剛性が確保されている。

ギヤ収容部４５に収容されたウォーム減速機構４１は、ウォーム軸４３と、ウォーム軸４３に噛合されるウォームホイール４２と、により構成されている。ウォーム軸４３は、モータ部２のシャフト３１と同軸上に配置されている。そして、ウォーム軸４３は、両端がギヤケース５５に設けられた軸受３８，３９によって回転自在に支持されている。ウォーム軸４３の第１側端部は、軸受３８を介してギヤケース５５の開口部５６に至るまで突出している。この突出したウォーム軸４３の端部とモータ部２のシャフト３１との端部が接合され、ウォーム軸４３とシャフト３１とが一体化されている。なお、ウォーム軸４３とシャフト３１は、１つの母材からウォーム軸部分と回転軸部分とを成形することにより一体として形成してもよい。

ウォーム軸４３に噛合されるウォームホイール４２には、このウォームホイール４２の径方向中央に出力軸４８が設けられている。出力軸４８は、ウォームホイール４２の回転軸方向と同軸上に配置されており、ギヤケース５５の軸受ボス４９を介してギヤケース５５の外部に突出している。出力軸４８の突出した先端には、電装品（不図示）と接続可能なスプライン４８ａが形成されている。

また、ウォームホイール４２の径方向中央には、出力軸４８が突出されている側とは反対側に、不図示のセンサマグネットが設けられている。このセンサマグネットは、ウォームホイール４２の回転位置を検出する回転位置検出部５０の一方を構成している。この回転位置検出部５０の他方を構成する磁気検出素子５１は、ウォームホイール４２のセンサマグネット側（ギヤケース５５の側面開口部５５ａ側）でウォームホイール４２と対向配置されているコントローラ部４に設けられている。

（コントローラ部）
モータ部２の駆動制御を行うコントローラ部４は、磁気検出素子５１が実装されたコントローラ基板２５と、ギヤケース５５の側面開口部５５ａを閉塞するように設けられたカバー２６と、を有している。そして、コントローラ基板２５が、ウォームホイール４２のセンサマグネット側（ギヤケース５５の側面開口部５５ａ側）に対向配置されている。

コントローラ基板２５は、いわゆるエポキシ基板に複数の導電性のパターン（不図示）が形成されたものである。コントローラ基板２５には、モータ部２のステータコア６１から引き出されたコイル６９の端末部が接続されていると共に、カバー２６に設けられたコネクタの端子（何れも不図示）が電気的に接続されている。また、コントローラ基板２５には、磁気検出素子５１の他に、コイル６９に供給する電流を制御するＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：電界効果トランジスタ）等のスイッチング素子からなるパワーモジュール（不図示）が実装されている。さらに、コントローラ基板２５には、このコントローラ基板２５に印加される電圧の平滑化を行うコンデンサ（不図示）等が実装されている。

このように構成されたコントローラ基板２５を覆うカバー２６は、樹脂により形成されている。また、カバー２６は、若干外側に膨出するように形成されている。そして、カバー２６の内面側は、コントローラ基板２５等を収容するコントローラ収容部２７とされている。
また、カバー２６の外周部に、不図示のコネクタが一体成形されている。このコネクタは、不図示の外部電源から延びるコネクタと嵌着可能に形成されている。そして、不図示のコネクタの端子に、コントローラ基板２５が電気的に接続されている。これにより、外部電源の電力がコントローラ基板２５に供給される。

さらに、カバー２６の開口縁には、ギヤケース５５の側壁５５ｂの端部と嵌め合わされる嵌合部２８が突出形成されている。嵌合部２８は、カバー２６の開口縁に沿う２つの壁２８ａ，２８ｂにより構成されている。そして、これら２つの壁２８ａ，２８ｂの間に、ギヤケース５５の側壁５５ｂの端部が挿入（嵌め合い）される。これにより、ギヤケース５５とカバー２６との間にラビリンス部２９が形成される。このラビリンス部２９によって、ギヤケース５５とカバー２６との間から塵埃や水が浸入してしまうことが防止される。なお、ギヤケース５５とカバー２６との固定は、不図示のボルトを締結することにより行われる。

（モータの動作）
次に、モータ１の動作について説明する。
モータ１は、不図示のコネクタを介してコントローラ基板２５に供給された電力が、不図示のパワーモジュールを介してモータ部２の各コイル６９に選択的に供給される。すると、ステータ６（ティース６４）に所定の鎖交磁束が形成され、この鎖交磁束とロータ７のマグネット７２により形成される有効磁束との間で磁気的な吸引力や反発力が生じる。これにより、ロータ７が継続的に回転する。
ロータ７が回転すると、シャフト３１と一体化されているウォーム軸４３が回転し、さらにウォーム軸４３に噛合されているウォームホイール４２が回転する。そして、ウォームホイール４２に連結されている出力軸４８が回転し、所望の電装品が駆動する。

また、コントローラ基板２５に実装されている磁気検出素子５１によって検出されたウォームホイール４２の回転位置検出結果は、信号として不図示の外部機器に出力される。不図示の外部機器は、ウォームホイール４２の回転位置検出信号に基づいて、不図示のパワーモジュールのスイッチング素子等の切替えタイミングが制御され、モータ部２の駆動制御が行われる。なお、パワーモジュールの駆動信号の出力やモータ部２の駆動制御は、コントローラ部４で行われていても良い。

（ロータの作用、効果）
次に、図３〜図９に基づいて、ロータ７の作用、効果について説明する。
ロータ７の組付けにあたり、初めに、ロータコア７１に接着等によりマグネット７２が固定される。このとき、マグネット７２は、ロータコア７１の突極７６の間に、磁束線８０の向きが外向きのものと内向きのものとが周方向において交互に並ぶように、それぞれ複数配置される。また、ロータコア７１及びマグネット７２の軸方向の高さは同一であり、両端面が面一となるように配置される。

（係合部の作用、効果）
ここで、ロータコア７１及びマグネット７２にマグネットカバー７３が装着される前の状態（装着前）において、マグネットカバー７３は、第１端面カバー９１と、第１屈曲部９２と、外周面カバー９３とを有し、軸方向第２側は開口されている。すなわち、第２屈曲部９７及び第２端面カバー９８はこの時点では未だ形成されていない。また、第１端面カバー９１のシャフト貫通孔９４の縁部に形成された係合爪９５は、装着前において、第１端面カバー９１と同一平面上に存在し、径方向内側に向かって突出している。

次に、マグネットカバー７３を装着する工程（装着時）について説明する。
マグネットカバー７３は、ロータコア７１に軸方向第２側の開口側を向けた状態で、軸方向第１側からロータコア７１及びマグネット７２に被さる。そして、マグネットカバー７３の内部に、ロータコア７１及びマグネット７２を収容する。マグネットカバー７３の第１端面カバー９１内面とロータコア７１の軸方向第１側端面とが接触した状態で、加締め等により、マグネットカバー７３に第２屈曲部９７及び第２端面カバー９８が同時形成される。
さらに、第２端面カバー９８を形成する工程と同時に、マグネットカバー７３の内側に、第１端面カバー９１の係合爪９５が約９０°折り曲げられる。そして、ロータコア７１の係合孔７９に、係合爪９５を係合する。これにより、ロータコア７１に対するマグネットカバー７３の周方向（回転方向）、及び軸方向への動きが規制される。このように構成することで、簡素な構造でロータコア７１とマグネットカバー７３とを係合させ、マグネットカバー７３の装着作業効率を向上させることができる。

また、ロータコア７１の係合孔７９は、周方向において、各マグネットの周方向中間部と径方向に重なる位置に形成されている。
ここで、図９に示すように、通電時、ロータコア７１に流れる磁束は、突極７６の径方向中間に位置する鉄極部８７で最も多く、円筒部７５における各マグネット７２の周方向中間部に対応する位置（背面部８８）で最も少ない。従って、周方向において、各マグネットの周方向中間部と前記径方向に重なる位置（背面部８８に相当する位置）に係合孔７９を形成することで、この係合孔がマグネットの磁路を妨げるのをできる限り防止できる。このため、高性能なロータとすることができる。
また、本実施形態では、ロータ７の回転時に、各マグネット７２の周方向中間部に、径方向外側への遠心力が作用する。従って、背面部８８に係合孔７９を形成することで、ロータ７が回転した際に、マグネット７２の最も大きな遠心力が働く方向と同軸の位置で加締められ、マグネットカバー７３が径方向に膨らむのを抑制できる。このため、ステータ６とロータ７との隙間を一定に保ち、高性能なロータ７とすることができる。

（回避部の作用、効果）
次に、回避部の作用、効果について説明する。
本実施形態では、マグネット７２の傾斜面８５を回避部とした。
ここで、マグネットカバー７３の装着時には、第２屈曲部９７及び第２端面カバー９８を形成する際の加締め工程、並びに係合爪９５を折り曲げる折り曲げ工程において、マグネットカバー７３に径方向及び軸方向内側へ力が働く。このとき、マグネットカバー７３がマグネット７２に接触するので、マグネット７２に応力が発生する。特に、マグネット７２の角部に応力が集中しやすく、マグネット７２の角部から割れが発生するおそれがある。本実施形態では、マグネット７２の角部に傾斜面８５が形成されることにより、簡素な構造でマグネット７２の角部とマグネットカバー７３との接触が回避される。このため、マグネットカバー７３のマグネット７２の角部における加締め時の応力発生を抑え、マグネット７２の割れを抑制することができる。また、マグネット７２の角部を面とすることで応力集中しにくい形状とし、マグネット７２の強度を高めることができる。よって、より一層マグネット７２の割れを低減できる。

また、傾斜面８５の角度は、軸芯Ｃに対して２０°〜３０°に形成されている。このため、マグネットカバー７３の装着時に、軸方向第１側からの力に対して軸方向に沿った力の割合が大きくなる。このように、傾斜面８５の傾斜角度を緩くすることで、回転軸線方向一端側からマグネットカバー７３がスムーズに挿入されやすくなる。よって、マグネットカバー７３の組付け性を向上できる。

なお、本実施形態では、軸方向から見た平面視において、マグネット７２の径方向の厚さが、周方向に亘って均一であるが、この構成に限らない。すなわち、マグネット７２の周方向端部における径方向の厚さが、周方向中間部における径方向の厚さよりも小さくてもよい。
ここで、マグネット７２の周方向両端部は、突極７６が突出しているので、この突極７６を起点としてマグネットカバー７３を折り曲げることになる。このため、マグネット７２の周方向両端部において、マグネット７２の角部とマグネットカバー７３との接触を回避しやすい。これに対し、マグネット７２の周方向中間部は、突極７６から離れている分、マグネットカバー７３と接触しやすい。

したがって、この接触しやすいマグネット７２の周方向中間部の径方向の厚さを、周方向両端部よりも厚くすることにより、マグネット７２の周方向中間部の強度を、周方向両端部よりも高めることができる。このようなマグネット７２の周方向中間部を、マグネットカバー７３と接触させることで、マグネット７２の径方向の動きが固定される。よって、マグネットカバー７３を確実に固定できるとともに、マグネット７２の割れを低減することができる。
また、マグネット７２の径方向の厚さが周方向両端に向かうに従って薄くなる分、ステータ６との距離がマグネット７２の周方向両端に向かうに従って長くなる。このため、周方向に隣接するマグネット７２間のステータ６に対する急激な磁束の変化を抑制できる。よって、コギングトルクを低減できる。

（第１変形例）
上述した実施形態では、ロータコア７１の係合孔７９が４つ形成された構成について説明したが、この構成のみに限られない。例えば、図１０に示すように、係合孔７９の数は４つ以外（例えば、６つ）であってもよい。これにより、係合爪９５にかかる力が分散されるので、マグネットカバー７３の強度を高めることができる。

（第２変形例）
上述した実施形態では、係合孔７９は、軸方向に垂直な平面視において、径方向内側の辺が径方向外側の辺よりも短い略台形に形成されている構成について説明したが、この構成のみに限られない。例えば、図１１に示すように、係合孔７９は、軸方向に垂直な平面視において、円形状に形成されていてもよい。これにより、係合孔７９を容易に加工できるので、作業性を向上させることができる。

（第２実施形態）
次に、図１２に基づいて、本発明に係る第２実施形態について説明する。
図１２は、第２実施形態に係るマグネット７２の角部における部分断面拡大図である。以下の説明において、上述した第１実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して適宜説明を省略する（以下の実施形態でも同様）。
図１２に示すように、本第２実施形態と前述の第１実施形態との相違点は、本第２実施形態では、マグネット７２ではなく、マグネットカバー７３に回避部を設けた点で上述した第１実施形態と相違している。
具体的には、マグネットカバー７３の第１屈曲部９２は、軸方向外側に、全周に亘って張り出した張り出し部９９を有しており、この張り出し部９９を回避部としている。このように構成することで、マグネット７２の角部とマグネットカバー７３との距離が遠くなり、マグネット７２の角部とマグネットカバー７３との接触が回避されやすくなる。なお、張り出し部９９は、第２屈曲部９７側にも同様に設けられていてもよい。

また、本第２実施形態の回避部（張り出し部９９）と、第１実施形態の回避部（傾斜面８５）とを併用してもよい。この場合、マグネット７２の角部とマグネットカバー７３との距離がさらに遠くなり、マグネット７２の角部とマグネットカバー７３との接触がより回避されやすくなる。したがって、より一層マグネット７２の割れを低減できる。

（第３実施形態）
次に、図１３に基づいて、本発明に係る第３実施形態について説明する。
図１３は、第３実施形態に係るロータコアの斜視図である。図１３に示すように、本第３実施形態と前述の第１実施形態との相違点は、本第３実施形態では、ロータコア７１の係合孔７９が、シャフト保持孔７８と一体とされている点で、上述した実施形態と相違している。
ロータコア７１に設けられた係合孔７９は、シャフト保持孔７８と径方向で連通している。このように構成することで、ロータコア７１の軽量化及びイナーシャの向上が達成でき、高性能なロータ７とすることができる。さらに、シャフト３１圧入時にロータコア７１との接触面積が減るので、シャフト３１の圧入荷重を減少でき、作業性を向上させることができる。また、係合孔７９に対して、径方向のストロークが伸長されるので、ロータ７組立て時等において係合孔７９をチャックしやすくなる。よって、作業性を向上できる。

以上、本発明の好ましい実施例を説明したが、本発明はこれら実施例に限定されることはない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。本発明は前述した説明によって限定されることはなく、添付のクレームの範囲によってのみ限定される。
例えば、上述した実施形態では、ロータ７の軸方向第１側にのみ係合部（係合孔７９及び係合爪９５）が設けられた場合について説明したが、この構成のみに限られない。ロータ７の軸方向第２側にも同様の係合部７９，９５が設けられていてもよい。

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上述した実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上述した変形例を適宜組み合わせてもよい。

１…ブラシレスワイパーモータ（モータ）
６…ステータ
７…ロータ
３１…シャフト
６１…ステータコア
６４…ティース
７１…ロータコア
７２…マグネット
７３…マグネットカバー
７６…突極
７６ｂ…角部
７８…シャフト保持孔
７９…係合孔（係合部）
８５…傾斜面（回避部）
９１…第１端面カバー（端面カバー）
９２…第１屈曲部（屈曲部）
９３…外周面カバー
９４…シャフト貫通孔
９５…係合爪（係合部）
９７…第２屈曲部（屈曲部）
９８…第２端面カバー（端面カバー）
９９…張り出し部
Ｃ…回転軸線（軸芯）

Claims (9)

1. 回転軸線回りに回転するシャフトと、
   前記シャフトを保持するシャフト保持孔を有し、前記回転軸線を径方向中心として回転するロータコアと、
   前記ロータコアの外周面に配置されたマグネットと、
   前記ロータコアの前記外周面の周方向で隣り合う前記マグネットの間に、径方向外側に向かって突出形成された突極と、
   前記ロータコア及び前記マグネットを覆うマグネットカバーと、
   を備え、
   前記マグネットカバーは、
   前記マグネット、前記ロータコア、及び前記突極の前記回転軸線方向一端面側を覆う端面カバーと、
   前記端面カバーの外周縁から前記マグネットの角部及び前記突極の角部に対応する位置に形成された屈曲部を介して前記回転軸線方向に沿って延出し、前記マグネット及び前記突極の外周を覆う外周面カバーと、
   を備え、
   前記ロータコアの前記回転軸線方向一端面及び前記端面カバーには、前記ロータコアと前記マグネットカバーとを相対回転不能に係合する係合部が設けられており、
   前記マグネットの前記角部と前記屈曲部との少なくともいずれか一方に、他方との接触を回避するための回避部が設けられている
   ことを特徴とするロータ。
2. 前記マグネットの前記屈曲部に対応する前記角部には、前記回転軸線方向一端側に向かうに従って径方向の厚さが薄くなるように傾斜面が形成されており、前記傾斜面を前記回避部とした
   ことを特徴とする請求項１に記載のロータ。
3. 前記傾斜面の角度は、前記回転軸線に対して２０°〜３０°である
   ことを特徴とする請求項２に記載のロータ。
4. 前記屈曲部は、前記回転軸線方向外側に、全周に亘って張り出した張り出し部を有しており、前記張り出し部を前記回避部とした
   ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のロータ。
5. 前記マグネットは、前記周方向端部における径方向の厚さが、前記周方向中間部における径方向の厚さよりも小さい
   ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のロータ。
6. 前記係合部は、
   前記ロータコアに形成された係合孔と、
   前記端面カバーに形成され、前記係合孔に係合可能な係合爪と、
   からなり、
   前記係合孔及び前記係合爪は、前記周方向において、各前記マグネットの前記周方向中間部と前記径方向に重なる位置に形成されている
   ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のロータ。
7. 前記係合部は、
   前記ロータコアに前記回転軸線方向全体に渡って貫通形成された前記係合孔と、
   前記端面カバーに形成され、前記係合孔に係合可能な前記係合爪と、
   からなり、
   前記係合孔は、前記シャフト保持孔と前記径方向で連通している
   ことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のロータ。
8. 環状のステータコア及び前記ステータコアの内周面から径方向内側に向かって突出する複数のティースを有するステータを備え、
   前記ティースの径方向内側に、請求項１から請求項７のいずれか1項に記載のロータを設けた
   ことを特徴とするモータ。
9. 車両のワイパー装置用として請求項８に記載のモータを備えたことを特徴とするブラシレスワイパーモータ。

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