JP2020088914A - ロータ、モータ及びブラシレスモータ - Google Patents

Abstract

【課題】永久磁石の固定安定性を確保しながら、磁界の歪みの増大を抑制することができるロータ、モータ及びブラシレスモータを提供する。【解決手段】ロータ９は、ロータコア３２と、永久磁石３３と、突起３５とを備える。突起３５は、ロータコア３２の外周面３２ｂ上の周方向で隣り合う永久磁石３３の間において径方向の外方に突出する。永久磁石３３の配向は、磁化容易方向が永久磁石３３の中央部における径方向と平行な方向となるパラレル配向である。永久磁石３３の周方向側面３３ｄは、周方向において突起３５に接触する。永久磁石３３の接続面３３ｅは、周方向側面３３ｄと径方向の外側の外周面３３ａとに接続されている。突起３５の突出方向における先端３５ｔの位置は、突出方向における周方向側面３３ｄの中央部３３ｇと、周方向側面３３ｄと接続面３３ｅとの交差稜線部３３ｈとの間の範囲内に配置されている。【選択図】図５

Description

本発明は、ロータ、モータ及びブラシレスモータに関する。

従来から、界磁用の永久磁石をロータコアの表面に有する表面磁石（ＳＰＭ：Ｓｕｒｆａｃｅ Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ Ｍａｇｎｅｔ）型のロータとして、周方向に並ぶ永久磁石間においてロータコアの径方向外方に突出する突部を備えるインセット型のロータが知られている（例えば、特許文献１参照）。このロータにおいて、ロータコアの突部は、ロータコアの表面における永久磁石の回転方向の移動を規制する。

国際公開第２０１５／１０２０４７号

ところで、上記したようなロータでは、突部の径方向における突出長さが増大することに伴い、永久磁石の固定安定性は増大傾向に変化する。しかしながら、磁性材料から成る突部の径方向における突出長さが増大することに伴い、磁界の歪みは増大傾向に変化する。このため、磁界の歪みに起因してコギングトルク及びトルクリップルが増大し、モータの騒音及び振動が増大するおそれがある。

そこで、本発明は、ロータの表面における磁石の固定安定性を確保しながら、磁界の歪みの増大を抑制することができるロータ、モータ及びブラシレスモータを提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明のロータは、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とともに、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磁石と、前記ロータコアの前記外周面の周方向で隣り合う前記磁石の間において前記径方向の外方に向かって突出する突起と、を備え、前記磁石の配向は、磁化容易方向が前記磁石の中央部における前記径方向と平行な方向となるパラレル配向であり、前記磁石は、周方向において前記突起に接触する周方向側面と、前記周方向側面と前記径方向の外側の外周面とに接続されるとともに、前記突起の突出方向の外方に向かうことに伴い、漸次、前記磁石の前記周方向の中央部に接近するように形成される接続面と、を備え、前記突起の前記突出方向における先端の位置は、前記突出方向における前記周方向側面の中央部と、前記周方向側面と前記接続面との交差稜線部との間の範囲内に配置されるように形成されている。

このような構成によれば、突起は突出方向において、磁石の周方向側面における半分以上の領域を支持することができる。これにより、ロータコアの外周面における磁石の所望の固定安定性（例えば、座乗性など）を確保することができる。
また、突起は突出方向において、磁石の周方向側面と接続面との交差稜線部よりも外方に突出しないように形成されている。これにより、磁石から突起に漏れる磁束及び誘起電圧波形の歪みを所定の許容レベル以下に極力抑制しながら、永久磁石の有効磁束を極大値を含む所定範囲に維持することができる。
また、磁石の配向はパラレル配向であり、突起に隣接する磁石の周方向端部付近の磁化容易方向は突起の突出方向と交差する。これにより、磁石から突起に漏れる磁束による磁路の形成は抑制され、漏れ磁束の増大を抑制することができる。

また、本発明のロータでは、前記接続面は、前記磁石の前記磁化容易方向と平行であることが好ましい。

このような構成によれば、接続面は、パラレル配向である磁石の磁化容易方向と平行である。これにより、誘起電圧波形の歪みを抑制することができる。

また、本発明のロータでは、前記磁石の前記径方向の厚みは、前記ロータコアの前記径方向の厚み以上に大きく形成されていることが好ましい。

このような構成によれば、磁石の径方向の厚みが、ロータコアに比べて、相対的に大きく形成される場合であっても、突起によって磁石の所望の固定安定性を確保することができる。

本発明のモータは、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前記径方向の内方に突出する複数のティースを有するステータと、前記ティースに装着されるコイルと、前記複数のティースに対して前記径方向の内側に配置される上記のロータと、を備える。

このような構成によれば、モータは、磁石の所望の有効磁束を確保するとともに磁石から突起に漏れる磁束及び誘起電圧波形の歪みが抑制されたロータを備える。これにより、磁界の歪みに起因するコギングトルク及びトルクリップルの増大を抑制し、モータの駆動時における振動及び騒音の増大を抑制しながら、所望の出力を確保することができる。

本発明のブラシレスモータは、上記のモータを備える。
このような構成によれば、ブラシレスモータの所望の出力を確保しながら、駆動時における振動及び騒音の増大を抑制することができる。

本発明によれば、ロータにおける磁石の固定安定性を確保しながら、磁界の歪みの増大を抑制することが可能となる。

本発明の実施形態におけるブラシレスモータの斜視図である。 本発明の実施形態におけるブラシレスモータの、図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 本発明の実施形態におけるステータ及びロータを軸方向からみた平面図である。 本発明の実施形態におけるロータの一部を拡大して示す平面図であり、ロータコア及び永久磁石の寸法を示す図である。 本発明の実施形態におけるロータの一部を拡大して示す平面図であり、突起の突出方向における長さ範囲を示す図である。 本発明の実施形態におけるロータの突起の長さと永久磁石の有効磁束との関係の一例を示すグラフ図である。 本発明の実施形態におけるロータの突起の長さと誘起電圧の歪み率との関係の一例を示すグラフ図である。 本発明の実施形態におけるロータの突起への磁束の流れの一例を示す平面図である。 本発明の実施形態の比較例におけるロータの突起への磁束の流れの一例を示す平面図である。

以下、本発明の実施形態に係るロータ、モータ及びブラシレスモータについて、添付図面を参照しながら説明する。

（ブラシレスモータ）
図１は、ブラシレスモータ１の斜視図である。図２は、図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
図１及び図２に示すように、ブラシレスモータ１は、例えば車両に搭載されるサンルーフの駆動源である。ブラシレスモータ１は、モータ部（モータ）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、実施形態でのモータ部２は、特許請求の範囲におけるモータの一例である。
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のシャフト３１の回転軸線方向をいい、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略角筒状のステータ８と、ステータ８の径方向内側に設けられ、ステータ８に対して回転可能に設けられたロータ９と、を備えている。モータ部２は、ステータ８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）
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から形成されている。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６と、第２モータケース７と、からなる。第１モータケース６及び第２モータケース７の外形は、それぞれ有底筒状に形成されている。
第１モータケース６の外形は、例えば、有底角筒状に形成されている。第２モータケース７の外形は、例えば、断面が略角丸正六角形の有底筒状に形成されている。第２モータケース７の外周面は、各６つの角部７Ａ及び平坦部７Ｂを有する。
第１モータケース６は、端部１０が減速部３のギヤケース４０と接合されるように、このギヤケース４０と一体成形されている。端部１０の径方向略中央には、ロータ９のシャフト３１を挿通可能な貫通孔１０ａが形成されている。

また、第１モータケース６の開口部６ａに、第２モータケース７の接合用の縁部１６が形成されているとともに、第２モータケース７の開口部７ａに、径方向の外方に向かって張り出す外フランジ部１７が形成されている。これら縁部１６及び外フランジ部１７同士を突き合わせて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の内部空間には、後述するコイル２４の一部が第１モータケース６の内側に収容されるとともに、後述するステータコア２０が第２モータケース７の内側に嵌め合わされるようにして、ステータ８が配置されている。

（ステータ）
図３は、ステータ８及びロータ９を軸方向からみた平面図である。
図２、図３に示すように、ステータ８は、筒状のコア部２１と、コア部２１から径方向の内方に向かって突出する複数（例えば、本第実施形態では６つ）のティース２２と、が一体成形されたステータコア２０を有している。
ステータコア２０は、複数の金属板を軸方向に積層することにより形成されている。なお、ステータコア２０は、複数の金属板を軸方向に積層して形成される場合に限られるものではなく、例えば、軟磁性粉を加圧成形することにより形成されてもよい。
コア部２１は、第２モータケース７の内側に嵌め合わされるように、断面が略角丸正六角形の角筒状に形成されている。これにより、コア部２１の外周面は、各６つの角部及び平坦部を有する。複数のティース２２は、コア部２１の断面における正六角形の各辺に相当する部位から径方向内方へ向けて突設されている。

ティース２２は、一体成形されたティース本体２２ａ及び一対の鍔部２２ｂを備える。ティース本体２２ａは、コア部２１の内周面から径方向に沿って内方に突出する。鍔部２２ｂは、ティース本体２２ａの径方向内側端から周方向に沿って延びる。一対の鍔部２２ｂは、ティース本体２２ａから周方向の外方に延びるように形成されている。そして、周方向で隣り合う鍔部２２ｂの間に、スロット１９が形成される。

また、コア部２１の内周面及びティース２２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の表面上から各ティース２２に巻き付けられるようにコイル２４が装着されている。各コイル２４は、コントローラ部４からの給電により、ロータ９を回転させるための磁界を発生させる。

（ロータ）
ロータ９は、ステータ８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９は、シャフト３１と、ロータコア３２と、４つの永久磁石３３と、を備えている。このように、モータ部２において、例えば、永久磁石３３の磁極数とスロット１９（ティース２２）の数との比は、４：６である。
ロータ９は、シャフト３１の中心線（軸心）Ｃ１を回転軸線として、この回転軸線を径方向中心として回転する。
シャフト３１は、減速部３を構成するウォーム軸４４（図２参照）と一体成形されている。シャフト３１は、回転軸線周りに回転する。
ロータコア３２は、シャフト３１の外側に嵌め合わされるように固定されている。ロータコア３２の外形は、シャフト３１を軸心Ｃ１とする円柱状に形成されている。

ロータコア３２は、複数の金属板を軸方向に積層することにより形成されている。なお、ロータコア３２は、複数の金属板を軸方向に積層して形成される場合に限られるものではなく、例えば、軟磁性粉を加圧成形することにより形成されてもよい。
また、ロータコア３２の径方向略中央には、軸方向に貫通する貫通孔３２ａが形成されている。シャフト３１は貫通孔３２ａに圧入されている。なお、ロータコア３２がシャフト３１の外側に嵌め合わされるように、相対的にシャフト３１が貫通孔３２ａに挿入され、接着剤等によってシャフト３１とロータコア３２とが固定されてもよい。
ロータコア３２において、径方向内側の内周面（つまり貫通孔３２ａの内周面）の円弧中心及び径方向外側の外周面３２ｂの円弧中心は、シャフト３１の軸心Ｃ１の位置と一致している。

さらに、ロータコア３２の外周面３２ｂには、４つの突起３５が周方向に等間隔で設けられている。突起３５は、径方向の外方に突出するとともにロータコア３２の軸方向全体に亘って延びるように形成されている。
また、突起３５は、周方向で対向する２つの側面３５ａが突出方向に平行となるように形成されている。つまり、突起３５は、周方向の幅寸法が突出方向で均一になるように形成されている。
さらに、突起３５の突出方向外側における周方向両側の角部には、丸面取り部３５ｂが形成されている。
このように形成されたロータコア３２の外周面３２ｂにおいて、周方向で隣り合う２つの突起３５の間は、それぞれ磁石収納部３６として構成されている。

すなわち、ロータ９は、界磁用の永久磁石３３をロータコア３２の外周面３２ｂに有する表面磁石（ＳＰＭ：Ｓｕｒｆａｃｅ Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ Ｍａｇｎｅｔ）型のロータであるとともに、周方向に並ぶ永久磁石３３間においてロータコア３２の径方向の外方に突出する突起３５を備えるインセット型のロータである。
４つの永久磁石３３は、ロータコア３２の外周面３２ｂに設けられる４つ磁石収納部３６に配置されている。各永久磁石３３は、磁石収納部３６において、例えば接着剤等によりロータコア３２に固定されている。
永久磁石３３は、例えば、フェライト磁石、ネオジムボンド磁石又はネオジム焼結磁石などである。

永久磁石３３は、着磁（磁界）の配向が厚み方向に沿ってパラレル配向となるように着磁されている。つまり、永久磁石３３の配向は、磁化容易方向が永久磁石３３の中央部における径方向と平行な方向となるパラレル配向である。
そして、周方向で隣り合う永久磁石３３は、相互の磁化方向が反対方向となるように配置されている。４つの永久磁石３３は、周方向に磁極が互い違いになるように配置されている。つまり、外周側がＮ極とされた永久磁石３３と外周側がＳ極とされた永久磁石３３とは周方向で隣り合うように配置されている。これにより、周方向で隣り合う永久磁石３３の間に配置されるロータコア３２の突起３５は、磁極の境界（極境界）に位置している。

図４は、ロータ９の一部を拡大して示す平面図であり、ロータコア３２及び永久磁石３３の寸法を示す図である。
永久磁石３３において、径方向内側の内周面３３ｂの円弧中心Ｃｉは、シャフト３１の軸心Ｃ１の位置と一致している。
永久磁石３３において、径方向外側の外周面３３ａの円弧中心Ｃｏは、シャフト３１の軸心Ｃ１に対して偏心している。具体的には、永久磁石３３の外周面３３ａの円弧中心Ｃｏは、永久磁石３３の中心を通る径方向において軸心Ｃ１よりもロータコア３２の外周面３２ｂ寄りに設定されている。これにより、永久磁石３３は、シャフト３１の軸心Ｃ１回りの周方向両側の端部３３ｓにおける径方向の厚みが、周方向の中央部３３ｃにおける径方向の厚みよりも小さく形成されている。これに伴い、永久磁石３３の径方向外側の外周面３３ａとティース２２の内周面との間の隙間は、永久磁石３３の周方向の中央部３３ｃにおいて最も小さく、この周方向の中央部３３ｃから周方向に離間するに従って増大傾向に変化する。
永久磁石３３の径方向の厚みは、ロータコア３２の径方向の厚みよりも、大きく形成されている。例えば、永久磁石３３の周方向の中央部３３ｃにおける径方向の厚みＲｍは、ロータコア３２の周方向の中央部３２ｃにおける径方向の厚みＲｃ以上に大きく形成されている。

永久磁石３３の内周面３３ｂのほぼ全体は、ロータコア３２の外周面３２ｂに接触している。また、永久磁石３３の周方向両側の各表面は、突起３５に接触する周方向側面３３ｄと、周方向側面３３ｄと径方向外側の外周面３３ａとに接続される接続面３３ｅと、を備える。
周方向側面３３ｄは、円弧面３３ｆを介して径方向内側の内周面３３ｂに滑らかに接続されている。周方向側面３３ｄは、例えば、平坦面に形成されている。
接続面３３ｅは、周方向側面３３ｄよりも径方向の外方に設けられ、周方向側面３３ｄ及び外周面３３ａに接続されている。
接続面３３ｅは、例えば、平坦面に形成されている。接続面３３ｅは、突起３５の突出方向の外方に向かうことに伴い、漸次、永久磁石３３の周方向の中央部３３ｃに接近するように形成されている。接続面３３ｅは、例えば、径方向の外方に向かうことに伴い、漸次、永久磁石３３の径方向の厚みを増大傾向に変化させるように形成されている。つまり、永久磁石３３の周方向両側の一対の接続面３３ｅは、径方向の外方に向かうことに伴い、漸次、周方向の間隔を低減傾向に変化させるように形成されている。
また、接続面３３ｅは、永久磁石３３の磁化容易方向と平行に設けられている。

図５は、ロータ９の一部を拡大して示す平面図であり、突起３５の突出方向における長さ範囲を示す図である。
突起３５の突出方向における先端３５ｔの位置は、突出方向における永久磁石３３の周方向側面３３ｄの中央部３３ｇと、周方向側面３３ｄと接続面３３ｅとの交差稜線部３３ｈとの間の範囲内に配置されている。つまり、先端３５ｔの位置は、突起３５を周方向の両側から挟み込むようにして隣り合う２つの永久磁石３３において、相互の周方向側面３３ｄの中央部３３ｇ同士を結ぶ直線Ｌ１と、相互の交差稜線部３３ｈ同士を結ぶ直線Ｌ２との間に配置されている。
例えば、シャフト３１の軸心Ｃ１を中心とし、突起３５の先端３５ｔに接する円の半径Ｒ（外径／２）は、直線Ｌ１に接する円の半径（第１半径）Ｒ１以上であるとともに、直線Ｌ２に接する円の半径（第２半径）Ｒ２以下である。

図６は、ロータ９の突起３５の長さと永久磁石３３の有効磁束との関係の一例を示すグラフ図である。図７は、ロータ９の突起３５の長さと誘起電圧の波形の歪み率との関係の一例を示すグラフ図である。なお、図６及び図７において、突起３５の長さは、例えば、突起３５の先端３５ｔに接する円の半径Ｒ（外径／２）である。
ロータ９において、突起３５の突出方向の長さが増大することに伴い、突起３５に接する永久磁石３３の固定安定性（例えば、磁石収納部３６に対する座乗性など）は増大傾向に変化する。一方、突起３５の突出方向の長さが増大することに伴い、永久磁石３３から突起３５に漏れる磁束及び誘起電圧波形の歪みは増大傾向に変化する。
なお、誘起電圧は、ステータ８の各コイル２４に対する電源からの無通電状態において、ロータ９の外部駆動によって各コイル２４に誘起される電圧である。誘起電圧波形の歪みは、例えば、正弦波状の誘起電圧波形に高調波が重畳することによって生じ、ブラシレスモータ１の駆動時における振動及び騒音の増大の原因となる。図７に示す歪み率は、誘起電圧波形が正弦波状である場合にゼロである。

図６及び図７に示すように、突起３５の先端３５ｔに対応する半径Ｒが第１半径Ｒ１から増大することに伴い、誘起電圧波形の歪みは増大傾向に変化することに対して、永久磁石３３のティース２２に対する有効磁束は第２半径Ｒ２において極大となる。
すなわち、突起３５の突出方向の長さを規定する範囲の下限は、例えば、永久磁石３３の周方向側面３３ｄの突出方向における少なくとも半分以上の部位を突起３５により支持することによって所望の固定安定性を確保するように設定されている。また、突起３５の突出方向の長さを規定する範囲の上限は、例えば、誘起電圧波形の歪みを所定の許容レベル以下に極力抑制しながら永久磁石３３の有効磁束を極大値Ｗｍを含む所定範囲に維持するように設定されている。

（減速部）
図１及び図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４０と、ギヤケース４０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４０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４０の外形は、例えば箱状に形成されている。ギヤケース４０は、内部にウォーム減速機構４１を収容するギヤ収容部４２を有する。また、ギヤケース４０の端部４０ａには、第１モータケース６が一体成形されている箇所に、この第１モータケース６の貫通孔１０ａとギヤ収容部４２とを通じさせる開口部４３が形成されている。

また、ギヤケース４０には、ガイドプレート４９が設けられている。ガイドプレート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に設けられている。

ギヤ収容部４２に収容されたウォーム減速機構４１は、ウォーム軸４４と、ウォーム軸４４に噛合されるウォームホイール４５と、により構成されている。
ウォーム軸４４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４４は、両端がギヤケース４０に設けられた軸受４６，４７によって回転自在に支持されている。ウォーム軸４４のモータ部２側の端部は、軸受４６を介してギヤケース４０の開口部４３に至るまで突出している。この突出したウォーム軸４４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４４とシャフト３１とが一体化されている。なお、ウォーム軸４４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されてもよい。

ウォーム軸４４に噛合されるウォームホイール４５には、このウォームホイール４５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４５の回転軸方向と同軸上に配置されており、ギヤケース４０のガイドプレート４９を介してギヤケース４０の外部に突出するギヤユニット５０に接続されている。ギヤユニット５０は、不図示の電装品と接続される。

また、ウォーム軸４４には、ウォーム軸４４の回転位置を検出する回転位置検出部６０が設けられている。回転位置検出部６０は、コントローラ部４に接続されている。

（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、磁気検出素子などが実装されたコントローラ基板６２を有している。そして、コントローラ基板６２は、第１モータケース６の貫通孔１０ａに配置されている。

コントローラ基板６２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６２には、モータ部２のステータコア２０から引き出されたコイル２４の端末部が接続されていると共に、ギヤケース４０に設けられたターミナル１１が電気的に接続されている。また、コントローラ基板６２には、磁気検出素子の他に、コイル２４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６２には、このコントローラ基板６２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。

ターミナル１１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、ターミナル１１に、コントローラ基板６２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６２に供給される。

（ブラシレスモータの動作）
次に、ブラシレスモータ１の動作について説明する。
ブラシレスモータ１において、ターミナル１１を介してコントローラ基板６２に供給された電力は、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２４に選択的に供給される。
すると、各コイル２４に流れる電流は、ステータ８（ティース２２）に所定の鎖交磁束を形成する。この鎖交磁束は、ロータ９の永久磁石３３により形成される有効磁束との間で磁気的な吸引力又は反発力（磁石トルク）を発生させる。
また、ロータコア３２の突起３５は、突出方向をステータ８（ティース２２）からの鎖交磁束が流れやすい方向とするとともに、鎖交磁束の磁路の磁気抵抗（リラクタンス）を小さくするように、ロータコア３２を回転させるリラクタンストルクを発生させる。
これらの磁石トルク及びリラクタンストルクは、ロータ９を継続的に回転させる。
ロータ９の回転は、シャフト３１と一体化されているウォーム軸４４に伝達され、さらにウォーム軸４４に噛合されているウォームホイール４５に伝達される。そして、ウォームホイール４５の回転は、ウォームホイール４５に連結されている出力軸４８に伝達され、出力軸４８は、所望の電装品を駆動させる。

また、コントローラ基板６２に実装されている磁気検出素子及び回転位置検出部６０によって検出されたウォームホイール４５の回転位置の検出信号は、不図示の外部機器に出力される。不図示の外部機器は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などのプロセッサによって所定のプログラムが実行されることにより機能するソフトウェア機能部である。ソフトウェア機能部は、ＣＰＵなどのプロセッサ、プログラムを格納するＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、データを一時的に記憶するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）及びタイマーなどの電子回路を備えるＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｏｒｏｌ Ｕｎｉｔ）である。また、不図示の外部機器の少なくとも一部は、ＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｃｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）などの集積回路であってもよい。不図示の外部機器は、ウォームホイール４５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を制御し、モータ部２の駆動制御を行う。なお、パワーモジュールの駆動信号の出力及びモータ部２の駆動制御は、不図示の外部機器の代わりにコントローラ部４によって実行されてもよい。

上述したように、本実施形態のロータ９によれば、ロータコア３２の突起３５は、突出方向において、永久磁石３３の周方向側面３３ｄにおける半分以上の領域を支持することができる。これにより、ロータコア３２の外周面３２ｂにおける永久磁石３３の所望の固定安定性（例えば、座乗性など）を確保することができる。
例えば、永久磁石３３の径方向の厚みが、ロータコア３２の径方向の厚みに比べて、相対的に大きく形成される場合であっても、突起３５によって永久磁石３３の所望の固定安定性を確保することができる。

また、突起３５は、突出方向において、永久磁石３３の周方向側面３３ｄと接続面３３ｅとの交差稜線部３３ｈよりも外方に突出しないように形成されている。これにより、永久磁石３３から突起３５に漏れる磁束及び誘起電圧波形の歪みを所定の許容レベル以下に極力抑制しながら、永久磁石３３の有効磁束を極大値を含む所定範囲に維持することができる。
また、永久磁石３３の配向はパラレル配向であり、突起３５に隣接する永久磁石３３の周方向両側の端部３３ｓ付近の磁化容易方向は突起３５の突出方向と交差する。これにより、永久磁石３３から突起３５に漏れる磁束による磁路の形成は抑制され、漏れ磁束の増大を抑制することができる。

図８は、実施形態におけるロータ９の突起３５への磁束の流れの一例を示す平面図である。図９は、実施形態の比較例におけるロータ９の突起３５への磁束の流れの一例を示す平面図である。
図９に示す比較例において、永久磁石３３の配向は、磁化容易方向Ｄが永久磁石３３の径方向に沿って放射状となるラジアル配向である。また、突起３５の突出方向における先端３５ｔの位置は、永久磁石３３の交差稜線部３３ｈよりも外方に配置されている。これらにより、永久磁石３３の周方向両側の端部３３ｓと突起３５との間で永久磁石３３から突起３５に漏れる磁束による磁路が形成され易くなっている。
一方、図８に示す実施形態において、永久磁石３３の配向はパラレル配向である。また、突起３５の突出方向における先端３５ｔの位置は、永久磁石３３の周方向側面３３ｄの中央部３３ｇと交差稜線部３３ｈとの間の範囲内に配置されている。これらにより、比較例に比べて、永久磁石３３から突起３５に漏れる磁束による磁路の形成が抑制されている。

また、永久磁石３３の接続面３３ｅは、パラレル配向である永久磁石３３の磁化容易方向と平行である。これにより、誘起電圧波形の歪みを抑制することができる。

また、本実施形態のブラシレスモータ１によれば、永久磁石３３の所望の有効磁束を確保するとともに永久磁石３３から突起３５に漏れる磁束及び誘起電圧波形の歪みが抑制されたロータ９を備える。これにより、磁界の歪みに起因するコギングトルク及びトルクリップルの増大を抑制し、ブラシレスモータ１の駆動時における振動及び騒音の増大を抑制しながら、所望の出力を確保することができる。

（変形例）
以下、実施形態の変形例について説明する。
上述した実施形態において、永久磁石３３における径方向外側の外周面３３ａの円弧中心Ｃｏは、シャフト３１の軸心Ｃ１に対して偏心しているとしたが、これに限定されない。永久磁石３３の外周面３３ａの円弧中心Ｃｏは、径方向内側の内周面３３ｂの円弧中心Ｃｉと同様に、シャフト３１の軸心Ｃ１の位置と一致していてもよい。

なお、上述の実施形態では、ブラシレスモータ１は、車両に搭載されるサンルーフの駆動源であるとしたが、これに限定されない。例えば、ブラシレスモータ１は、車両に搭載される各種の電装品（例えば、パワーウインドウ、電動シート及びワイパー等）の駆動源又は車両以外の各種機器に搭載される駆動源であってもよい。

本発明の実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１…ブラシレスモータ、２…モータ部（モータ）、８…ステータ、９…ロータ、２０…ステータコア、２１…コア部、２２…ティース、２４…コイル、３１…シャフト、３２…ロータコア、３２ｂ…外周面、３３…永久磁石（磁石）、３３ａ…外周面、３３ｃ…中央部、３３ｄ…周方向側面、３３ｅ…接続面、３３ｇ…中央部、３３ｈ…交差稜線部、３５…突起、３５ｔ…先端

Claims (5)

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とともに、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磁石と、
   前記ロータコアの前記外周面の周方向で隣り合う前記磁石の間において前記径方向の外方に向かって突出する突起と、
   を備え、
   前記磁石の配向は、磁化容易方向が前記磁石の中央部における前記径方向と平行な方向となるパラレル配向であり、
   前記磁石は、
   周方向において前記突起に接触する周方向側面と、
   前記周方向側面と前記径方向の外側の外周面とに接続されるとともに、前記突起の突出方向の外方に向かうことに伴い、漸次、前記磁石の前記周方向の中央部に接近するように形成される接続面と、を備え、
   前記突起の前記突出方向における先端の位置は、前記突出方向における前記周方向側面の中央部と、前記周方向側面と前記接続面との交差稜線部との間の範囲内に配置されるように形成されている、
   ことを特徴とするロータ。
2. 前記接続面は、前記磁石の前記磁化容易方向と平行である、
   ことを特徴とする請求項１に記載のロータ。
3. 前記磁石の前記径方向の厚みは、前記ロータコアの前記径方向の厚み以上に大きく形成されている、
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のロータ。
4. 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前記径方向の内方に突出する複数のティースを有するステータと、
   前記ティースに装着されるコイルと、
   前記複数のティースに対して前記径方向の内側に配置される請求項１から請求項３の何れか１項に記載のロータと、
   を備える、
   ことを特徴とするモータ。
5. 請求項４に記載のモータを備える、
   ことを特徴とするブラシレスモータ。

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