JP2020088987A - ロータおよびモータ - Google Patents

Abstract

【課題】磁束の短絡を抑制するロータおよびモータを提供する。【解決手段】ロータ１は、複数のマグネットと、軸方向に貫通するとともに前記マグネットが内部に配置される複数のマグネット孔１２６とを備え、ロータコア１２は、複数の第１薄板コアと、複数の第２薄板コア７１と、を有し、第１薄板コアは、環状の第１内板部と、第１内板部の径方向外側に配置され、周方向に並ぶ複数の第１外板部６３と、を有し、第２薄板コアは、環状の第２内板部と、記第２内板部の径方向外側に配置され周方向に並ぶ複数の第２外板部と、を有し、第２薄板コアは軸方向に積層され、第２薄板コアの軸方向両側には第１薄板コアがそれぞれ配置され、第１外板部は第２外板部と軸方向に重なり、第１内板部は第２内板部と軸方向に重なり、同一平面状に位置する１枚の第２薄板コアにおいて、第２内板部と第２外板部との間には、樹脂のみが介在する。【選択図】図２

Description

本発明は、ロータおよびモータに関する。

従来、スポーク型のロータを備えたモータが知られている（例えば、特許文献１）。

このようなロータは、例えば、一体形積層ロータであり、一体形薄板コアを有する。この一体形薄板コアは、環状連結部と、複数の薄板コア片部と、を有する。複数の薄板コア片部は、環状連結部の外周側に周方向に配列される。各薄板コア片部は、環状連結部と支持部によって連結される。各薄板コア片部は、多数の薄板コア片の積層構造の所定位置に介在して配置され、薄板コア片と連結される。隣り合う薄板コア片部間には、永久磁石が配置される。

特開平０６―２４５４５１公報

しかしながら、このようなロータでは、一体形薄板コアにおいて、複数の薄板コア片部の全てが環状連結部と支持部によって連結される。これにより、或る薄板コア片部から支持部を通って環状連結部に流れた磁束は、上記薄板コア片部の周方向両隣に位置する薄板コア片部に流れる。すなわち、磁束の短絡が発生し、磁気的特性が低下する問題があった。

上記状況に鑑み、本発明は、磁気的特性を向上させることができるロータおよびモータを提供することを目的とする。

本発明の例示的な一実施形態のロータは、中心軸を基準として軸方向に伸びるロータであって、複数のマグネットと、平面視で径方向に伸びる開口を有し、軸方向に貫通するとともに前記マグネットが内部に配置される複数のマグネット孔と、を備え、前記マグネットの磁極面は、周方向のいずれかを向き、前記ロータコアは、複数の第１薄板コアと、複数の第２薄板コアと、を有し、前記第１薄板コアは、環状の第１内板部と、前記第１内板部の径方向外側に配置され、周方向に並ぶ複数の第１外板部と、前記第１内板部と前記第１外板部とをつなぐ複数の第１内側連結部と、前記第１外板部の径方向外側に配置され、隣り合う前記第１外板部同士を周方向につなぐ第１外側連結部と、を有し、前記第２薄板コアは、環状の第２内板部と、前記第２内板部の径方向外側に配置され、周方向に並ぶ複数の第２外板部と、
を有し、前記第２薄板コアは軸方向に積層され、前記第２薄板コアの軸方向両側には、前記第１薄板コアがそれぞれ配置され、前記第１外板部は前記第２外板部と軸方向に重なり、
前記第１内板部は前記第２内板部と軸方向に重なり、同一平面状に位置する１枚の前記第２薄板コアにおいて、前記第２内板部と前記第２外板部との間には、樹脂のみが介在する。

例示的な本発明のロータおよびモータによれば、磁気特性を向上させることができる。

図１は、本実施形態のモータの断面図である。 図２は、本実施形態のロータを上部から見たときの斜視図である。 図３は、本実施形態のロータを下部から見たときの斜視図である。 図４は、本実施形態のロータコアの断面図である。 図５は、本実施形態の第１薄板コアの平面図である。 図６は、本実施形態の第２薄板コアの平面図である。 図７は、本実施形態のロータの平面図である。 図８は、本実施形態のロータの背面図である。 図９は、本実施形態のロータの上面における部分拡大図である。 図１０は、本実施形態のロータの部分断面図である。 図１１は、第２薄板コアの変形例を示す平面図である。 図１２は、第２薄板コアの変形例を示す平面図である。

各図に適宜示すＺ軸方向は、正の側を上側とし、負の側を下側とする上下方向である。
各図に適宜示す中心軸Ｊは、Ｚ軸方向と平行であり、上下方向に延びる仮想線である。以
下の説明においては、中心軸Ｊの軸方向、すなわち上下方向と平行な方向を単に「軸方向
」と呼び、中心軸Ｊを中心とする径方向を単に「径方向」と呼び、中心軸Ｊを中心とする
周方向を単に「周方向」と呼ぶ。本実施形態において、上側は、軸方向一方側に相当し、
下側は、軸方向他方側に相当する。なお、上下方向、上側および下側とは、単に各部の相
対位置関係を説明するための名称であり、実際の配置関係等は、これらの名称で示される
配置関係等以外の配置関係等であってもよい。

本発明の例示的な一実施形態に係るモータの概略構成について説明する。図１は、モータAの断面図である。

図１に示すモータＡは、ロータ１と、ステータ２と、ハウジング３と、第１軸受４１と、第２軸受４２と、を有する。また、モータＡは、ロータ１の回転位置を検出するセンサユニット５を有する。

ハウジング３は、軸方向に延びる筒状であり、ロータ１とステータ２を内部に収容する。ステータ２は、ハウジング３の内周面に固定される。ステータ２は、ハウジング３の内方に固定されることで、ハウジング３と中心軸（中心軸Ｃ１）が一致する。

ステータ２は、ロータ１の径方向外側を囲む。ステータ２は、上面視で略円環状であり、当該略円環状の中心を軸方向に通る軸であるステータ２の中心軸は、中心軸Ｃ１と一致する。ステータ２は、ステータコア２１と、コイル２２と、インシュレータ２３と、を有する。ステータ２は、ロータ１と対向し、複数個のコイル２２を含む。

コイル２２は、ステータコア２１の外面を被覆したインシュレータ２３の外周に導線を巻きつけることで形成される。コイル２２には、導線の端部が引き出されており、導線の端部は、ステータ２の軸方向一方側の端部から軸方向一方側に延びる。導線を介してコイル２２に電力を供給することで、ステータコア２１は励磁される。例えば、モータＡのコイル２２は、３相（Ｕ、Ｖ、Ｗ）に分かれる。そして、各相には、位相をずらした正弦波形の電流が供給される。そのため、導線は、３相のそれぞれに電流が供給できる数を備える。本実施形態では、３相の組が２組ある。

ロータ１は、シャフト１１と、ロータコア１２と、不図示のマグネットと、を有する。シャフト１１は、中心軸Ｃ１に沿って延びる円柱状である。シャフト１１は、１軸受４１および第２軸受４２を介して、ハウジング３に回転可能に支持される。これにより、ロータ１は、中心軸Ｃ１を中心として、ステータ２に対して回転可能である。また、本実施形態において、マグネットの数は１４個である。すなわち、ロータ１の磁極の数は、１４である。なお、マグネットの数および磁極の数は、上述の数に限定されない。

ロータコア１２は、シャフト１１の径方向外側に位置し、シャフト１１に直接的に固定される。具体的には、シャフト１１は、ロータコア１２に圧入によって固定される。なお、圧入に限らず、例えば接着剤による接着によって固定することも可能である。図４を参照して、ロータコア１２は、軸方向に貫通する複数のマグネット孔１２６を有する。軸方向から見たときに、マグネット孔１２６の開口部の外形は、径方向に伸びる略矩形である。マグネット孔１２６は、周方向に間隔をあけて配置される。マグネット孔１２６には、マグネットがそれぞれ配置される。本実施形態のモータAは、いわゆるスポーク型のロータを有する。すなわち、平面視において、マグネット孔１２６は、径方向に伸びる。軸方向から見たときに、各マグネットは、径方向外側を長手方向として伸びる。各マグネットの磁極面（N極、S極）は、周方向を向く。

第１軸受４１および第２軸受４２は、ここではボールベアリングで構成される。第１軸受４１および第２軸受４２は、上下それぞれに配置され、シャフト１１を回転可能に支持する。なお、軸受は、例えばスリーブ軸受により構成してもよい。

センサユニット５は、センサヨーク５１と、センサマグネット５２と、センサカバー５３と、回転センサ５４と、を有する。センサヨーク５１は、略円筒状の部材である。センサヨーク５１は、磁性材料からなる。センサヨーク５１は、筒状の内壁部５１１と、筒状の外壁部５１２と、天板部５１３と、を有する。本実施形態において、内壁部５１１と外壁部５１２は、円筒状である。センサヨーク５１は、内壁部５１１の内側面がシャフト１１の外周面に固定される。これにより、センサヨーク５１は、シャフト１１に固定される。

外壁部５１２は、内壁部５１１の径方向外側に位置し、内壁部５１１を周方向に囲む。すなわち、センサヨーク５１は、二重円筒形状である。天板部５１３は、内壁部５１１の上端部と外壁部５１２の上端部とを接続する円環状である。

センサマグネット５２は、円環状である。センサマグネット５２は、センサヨーク５１に保持される。例えば、センサマグネット５２は、径方向外側から外壁部５１２に嵌め合される。これにより、センサマグネット５２は、センサヨーク５１を介して間接的にシャフト１１に固定される。なお、センサマグネット５２は、シャフト１１に直接的に固定されてもよい。

回転センサ５４は、センサマグネット５２と隙間を介して径方向に対向する。回転センサ５４は、例えば、ホールＩＣであり、複数設けられる。回転センサ５４は、センサマグネット５２の磁束の変化を検出する。検出された磁束の変化に基づき、ロータ１の回転位置がモータＡを制御する制御装置等（図示省略）において算出される。なお、回転センサ５４は、センサマグネット５２と隙間を介して軸方向に対向してもよい。なお、本実施形態では、ホールＩＣを用いたセンサを利用するが、これに限定されない。例えば、レゾルバ等、ロータ１の回転を検出可能なセンサを広く採用することができる。

図２は、本実施形態のロータ１を上部から見たときの斜視図である。図３は、本実施形態のロータ１を下部から見たときの斜視図である。図４は、本実施形態のロータコア１２の断面図である。図５は、本実施形態の第１薄板コア６１の平面図である。図６は、本実施形態の第２薄板コア７１の平面図である。図２〜４に示すように、ロータコア１２は、複数の第１薄板コア６１と、複数の第２薄板コア７１と、を有する。第１薄板コア６１は、軸方向に積層された第２薄板コア７１の軸方向上側および下側に、それぞれ配置される。言い換えると、複数の第２薄板コア７１は、第１薄板コア６１によって軸方向に挟まれる。ロータコア１２の軸方向下側の下部では、複数枚の第１薄板コア６１が積層される。

図５に示すように、第１薄板コア６１は、第１内板部６２と、複数の第１外板部６３と、第１内側連結部６５と、を有する。

第１内板部６２は、略環状の部位である。第１内板部６２は、中央に、軸方向に貫通する第１シャフト孔１２１を有する。シャフト１１は、第１シャフト孔１２２に通され、第１内板部６２と直接または間接的に固定される。

軸方向から見たときに、第１外板部６３は、略扇型である。各第１外板部６３は、第１内板部６２の径方向外側に配置される。各第１外板部６３は、周方向に間隔をあけて配置される。第１外板部６３は、径方向外側に向かうにつれて周方向の幅が大きくなる。本実施形態における第１外板部６３の数は、マグネットの数と同じである。すなわち、第１外板部６３の数は、１４である。

第１内側連結部６５は、第１内板部６２と第１外板部６３とをつなぐ。第１内側連結部６５は、第１内板部６２の径方向外側の端部から第１外板部６３の径方向内側の端部まで伸びる。各第１外板部６３の径方向内側の端部は、第１内側連結部６５に接続される。第１内側連結部６５の周方向の幅は、略一定である。第１内側連結部６５の周方向の幅は、第１外板部６３の周方向の幅よりも、小さい。本実施形態では、第１内側連結部６５の数は、第１外板部６３の数と同じである。すなわち、各第１外板部６３は、第１内側連結部６５を介して、第１内板部６２につながる。

第１外側連結部６６は、環状の部位である。第１外側連結部６６は、第１外板部６３の径方向外側に位置する。第１外側連結部６６は、各第１外板部６３の径方向外側の端部を周方向につなぐ。すなわち、各第１外板部６３の径方向外側の端部は、第１外側連結部６６に接続される。第１外側連結部６６は、第１外板部６３と一体である。第１外板部６３は、径方向外側の端部に、径方向内側へ向かって凹む第１外板凹部６７を有する。

第１内板部６２は、複数の第１突起部６４を有する。第１突起部６４は、第１内板部６２の径方向外側の端部から径方向外側に向かって延びる。第１突起部６４は、周方向に間隔をあけて配置される。周方向において、各第１突起部６４は、隣り合う第１外板部６３の間に位置する。各第１突起部６４は、周方向に隣り合う第１内側連結部６５の間に位置する。すなわち、第１突起部６４と第１内側連結部６５とは、周方向において交互に配置される。第１突起部６４の径方向外側の端部における周方向の幅は、径方向外側に向かうにつれて、徐々に小さくなる。

第１突起部６４と第１内側連結部６５との周方向の間には、それぞれ、第１内側空隙１２４が構成される。第１突起部６４の径方向外側の端部とマグネットの径方向内側の端部との間には、第２内側空隙１２５が構成される。

図６を参照して、第２薄板コア７１は、第２内板部７２と、第２外板部７３と、第２内側連結部７５と、を有する。第２内板部７２は、略環状の部位である。第２内板部７２は、中央に、軸方向に貫通する第２シャフト孔１２３を有する。シャフト１１は、第２シャフト孔１２３に通され、第２内板部７２と、直接または間接的に固定される。第１薄板コア６１と第２薄板コア７１が積層される際、第２シャフト孔１２３は、第１シャフト孔１２２と、軸方向に重なる。第１シャフト孔１２２と第２シャフト孔１２３とは、シャフトが通される１つの貫通孔（すなわち、シャフト孔１２１）を構成する。

第２外板部７３は、内板部の径方向外側に配置され、周方向に間隔をあけて配置される。第２外板部７３は、径方向外側に向かうにつれて周方向の幅が大きくなる。第２外板部７３は、径方向外側の端部において、径方向内側に向かって凹む第２外板凹部７７を有する。

本実施形態において、第２外板部７３の数は、マグネットの数と同じである。すなわち、第２外板部７３の数は、１４である。第２薄板コア７１の第２外板部７３の数は、第１薄板コア６１の第１外板部６３の数と、同じである。第１積層コアと第２積層コアとが積層される際、第２外板部７３は、第１外板部６３と軸方向に重なる。

本実施形態において、第２薄板コア７１は、２つの第２内側連結部７５を有する。２つの第２内側連結部７５は、中心軸を基準として対称となる位置にそれぞれ配置される。言い換えると、２つの第２内側連結部７５は、中心軸を基準として、周方向に１８０度ずれた位置にそれぞれ配置される。第２内側連結部７５は、第２内板部７２から径方向外側に向かって伸び、第２外板部７３の径方向内側の端部に接続される。本実施形態では、２つの第２外板部７３のみが、第２内側連結部７５を介して、第２内板部７２に連結される。

第２内板部７２は、複数の第２突起部７４を有する。第２突起部７４は、第２内板部７２の径方向外側の端部から径方向外側に向かって延びる。第２突起部７４は、周方向に間隔をあけて配置される。周方向において、各第２突起部７４は、隣り合う第２外板部７３の間に位置する。言い換えると、周方向において、隣り合う第２突起部７４の間には、少なくとも１つの第２外板部７３が位置する。第２内側連結部７５は、周方向に隣り合う第２突起部７４の間に位置する。

上述のように、複数の第２薄板コア７１は、軸方向に積層される。ここで、各第２薄板コア７１は、中心軸を中心として、周方向に所定角度ずつ回転させられて、軸方向に積層される。本実施形態では、各第２薄板コア７１を、３６０度を第２外板部７３の数またはマグネットの数で割った値の角度ずつ回転させて、軸方向に積層する。上述のように、外板部の数およびマグネットの数は１４である。そのため、３６０度を１４で割った値の角度ずつ、各第２薄板コア７１は回転させられて、積層される。

本実施形態では、複数の第２薄板コア７１が１組として、軸方向に複数配置される。積層される複数の第２薄板コア７１の枚数は、例えば、第２外板部７３の数と同じにすることができる。また、積層された複数の第２薄板コア７１の１組を、軸方向に複数積み上げて、１つのロータコア１２を構成することができる。本実施形態におけるロータコア１２は、１４枚の第２薄板コア７１の１組と、６枚の第２薄板コア７１の１組と、を有する。この場合、各第２薄板コア７１の第２内側連結部７５は、軸方向の位置が異なり、かつ、周方向にも３６０度を第２外板部７３の数またはマグネットの数で割った値の角度ずつ、ずれていく。言い換えると、軸方向に隣り合う第２薄板コア７１の第２内側連結部７５は、軸方向に位置が異なり、かつ、周方向にも３６０度を第２外板部７３の数またはマグネットの数で割った値の角度だけ、ずれている。本実施形態において、１組の第２薄板コア７１の各第２内側連結部７５同士は、軸方向に重ならない。軸方向から見たときに、各第２内側連結部７５は、第１内側連結部６５と軸方向に重なる。

２つの第２内側連結部７５の周方向両側の空間には、後述するように樹脂８１が充填される。第２内側連結部７５によって接続されていない第２内板部７２と第２外板部７３との間の空間には、後述するように樹脂８１が充填される。

第１薄板コア６１は、上述の１組の第２薄板コア７１の軸方向上側および下側に、それぞれ配置される。本実施形態では、１組の第２薄板コア７１の軸方向上側および下側において、第１薄板コア６１が１枚ずつ配置される。

さらに、ロータコア１２における最も軸方向下側に位置する電磁鋼板は、第１薄板コア６１である。すなわち、ロータコア１２の軸方向下側においては、複数の第２薄板コア７１の軸方向下側に、複数の第１薄板コア６１が配置される。本実施形態では、ロータコア１２の最下段に、複数の第１薄板コア６１が位置して積層される。

第１薄板コア６１の第１内板部６２は、第２薄板コア７１の第２内板部７２と、軸方向に重なる。第１薄板コア６１の第１突起部６４は、第２薄板コア７１の第２突起部７４と、軸方向に重なる。ロータコア１２の軸方向下側においては、軸方向に隣り合う第１薄板コア６１の第１内板部６２同士は、軸方向に重なる。軸方向に隣り合う第１薄板コア６１の第１突起部６４同士は、軸方向に重なる。軸方向に隣り合う第２薄板コア７１の第２内板部７２同士は、軸方向に重なる。軸方向に隣り合う第２薄板コア７１の第２突起部７４同士は、軸方向に重なる。

周方向において、第１薄板コア６１の第１外板部６３の位置は、第２薄板コア７１の第２外板部７３の位置と、同じである。すなわち、各第１薄板コア６１の第１外板部６３は、各第２薄板コア７１の第２外板部７３と、軸方向に重なる。ロータコア１２の軸方向下側において、軸方向に隣り合う第１薄板コア６１同士の第１外板部６３は、軸方向に重なる。軸方向に隣り合う第２薄板コア７１の第２外板部７３同士は、軸方向に重なる。

各第２薄板コア７１の第２内側連結部７５のそれぞれは、周方向の位置を同じくする第１薄板コア６１の第１内側連結部６５と、軸方向に重なる。１組の第２薄板コア７１のうち、軸方向の上下端に位置する第２薄板コア７１を除き、第２内側連結部７５は、第１内側連結部６５と、軸方向に間隙を介して対向する。１組の第２薄板コア７１のうち、軸方向の上下端に位置する第２薄板コア７１の第２内側連結部７５は、軸方向にそれぞれ隣り合う第１薄板コア６１の第１内側連結部６５と、軸方向に重なる。

軸方向から見たときに、第１内側連結部６５および第２内側連結部７５の周方向両側には、ロータコア１２を軸方向に貫通する貫通孔である第１内側空隙１２４がそれぞれ構成される。後述のように、第１内側空隙１２４の内部には、樹脂８１が充填される。

軸方向から見たときに、マグネットと第１突起部６４との径方向外側の端部との径方向の間、および、マグネットと第２突起部７４との径方向外側の端部との径方向の間には、第２内側空隙１２５が構成される。第２内側空隙１２５は、ロータコア１２を軸方向に貫通する貫通孔である。後述のように、第２内側空隙１２５の内部には、樹脂８１が充填される。

第１薄板コア６１と第２薄板コア７１とは、例えば、カシメにより固定される。第１薄板コア６１の第１内板部６２と第２薄板コア７１の第２内板部７２とにおいて、カシメが行われる。同様に、第１薄板コア６１の第１外板部６３と第２薄板コア７１の第２外板部７３とにおいても、カシメがおこわなれる。第１内板部６２と第２内板部７２とにおいて、カシメは、周方向に間隔をあけて数箇所行われてもよく、環状にカシメが行われてもよい。また、第１外板部６３および第２外板部７３において、カシメは、すべての外板部において行われてもよく、周方向に並ぶ外板部のいくつかにのみ行われてもよい。なお、第１薄板コア６１と第２薄板コア７１とは、接着やレーザー溶接などにより、固定されてもよい。

同様に、軸方向に隣り合う第２薄板コア７１同士においても、例えば、カシメにより固定される。第２薄板コア７１同士においても、軸方向に重なる第２内板部７２同士、および、軸方向に重なる第２外板部７３同士が、カシメにより固定される。第２内板部７２において、カシメは、周方向に間隔をあけて数箇所行われてもよく、環状にカシメが行われてもよい。また、第２外板部７３において、カシメは、すべての第２外板部７３において行われてもよく、周方向に並ぶ第２外板部７３のいくつかにのみ行われてもよい。なお、第２薄板コア７１同士は、接着やレーザー溶接などにより、固定されてもよい。

周方向において、第１薄板コア６１の各第１マグネット孔の位置は、第２薄板コア７１の各第２マグネット孔の位置と、同じである。そのため、第１薄板コア６１の第１マグネット孔と第２薄板コア７１の第２マグネット孔とが組み合わさることにより、内側面が軸方向に延びるマグネット孔１２６が構成される。ロータコア１２の各マグネット孔１２６には、それぞれ、マグネットが収容される。

上述のように、第１薄板コア６１の第１外板部６３は、周方向に間隔をあけて配置される。第２薄板コア７１の第２外板部７３は、周方向に間隔をあけて配置される。そのため、ロータコア１２は、外側面に、マグネット孔１２６と連通して径方向外側に開口する外側開口部１２７を有する。外側開口部は、複数の第２薄板コア７１を軸方向に挟んで配置される第１薄板コア６１の第１外側連結部６６によって、軸方向において複数個に区切られる。マグネットがマグネット孔１２６に挿入される際、第１外側連結部６６は、マグネットと径方向に対向または接触する。これにより、外部からの衝撃などにより、マグネットが径方向外側に向かって移動することを抑制することができる。

上述のように、ロータコア１２の軸方向下側には、複数の第１薄板コア６１が積層されて配置される。マグネットの軸方向下側の部位は、複数の第１外側連結部６６と、径方向に対向または接触する。これにより、外部からの衝撃などにより、マグネットが径方向外側に向かって移動することを抑制することができる。また、後述するように、ロータコア１２の軸方向下側は樹脂８１によって覆われる。上記構造により、金型内にロータコア１２を配置して溶融した樹脂を流し込んで固化させる際に、ロータコア１２の外周面に金型を密着させやすくなる。その結果、ロータコア１２の外周面と金型との間に樹脂が入り込まず、ロータコア１２の表面に余分な樹脂を付くことが抑制される。また、マグネットの軸方向下側の部位における複数の第１外側連結部６６を、樹脂切りのための支持部として用いることができる。これにより、ロータ１が剛性の弱い薄い樹脂部を有さず、ロータ１全体の剛性を上げることができる。

また、上述のように、複数の第２薄板コア７１を所定の角度だけ周方向に回転させながら軸方向に積層するため、積層した際の各薄板コアの公差による寸法誤差を小さくすることができる。その結果、ロータコア１２の寸法精度を高くすることができる。

また、マグネットの少なくとも一部は、マグネット孔１２６の軸方向上側の開口部、マグネット孔１２６の軸方向下側の開口部、および、外側開口部の少なくともいずれか１つから、露出する。本実施形態において、マグネットは、外側開口部から露出する。そのため、マグネットが直接、ステータと径方向に対向する。その結果、ロータ１とステータとの間の磁束が流れやすくなり、樹脂がマグネットを覆う場合と比較して、トルクを増加させることができる。

図７は、本実施形態のロータ１の平面図である。図８は、本実施形態のロータ１の背面図である。図９は、本実施形態のロータ１の上面における部分拡大図である。図９は、図７において丸で囲った部位を拡大して示している。図１０は、本実施形態のロータ１の部分断面図である。樹脂８１は、ロータコア１２の少なくとも一部を覆う。樹脂８１は、上側樹脂８２と、下側樹脂８７と、連結樹脂９１と、を有する。

下側樹脂８７は、ロータコア１２の軸方向下側の端面を覆う。下側樹脂８７は、軸方向に貫通する第１下孔８７１と、軸方向に貫通する複数の第２下孔８７２と、を有する。第１下孔８７１には、シャフトが通される。複数の第２下孔８７２は、第１下孔８７１の径方向外側において、周方向に間隔をあけて配置される。

上側樹脂部８２は、ロータコア１２の軸方向上側の端面を覆う。上側樹脂部８２は、上側環状部８３と、外側樹脂部８６と、を有する。上側樹脂は、もっとも軸方向上側に位置する第１薄板コア６１における第１内板部６２の上面および第１突起部６４の上面と、を覆う。すなわち、上側環状部８３は、もっとも軸方向上側に位置する第１薄板コア６１の内板部と、軸方向に重なる。

外側樹脂部８６は、上側樹脂部８２の径方向外側の端部から径方向外側に向かって伸びる。外側樹脂部８６は、もっとも軸方向上側に位置する第１薄板コア６１の第１内側連結部６５の上面および第１外板部６３の上面の少なくとも一部を覆う。外側樹脂部８６における第１外板部６３を覆う部位の周方向の幅は、第１外板部６３の周方向の幅と略同じである。すなわち、外側樹脂部８６の第１外板部６３を覆う部位の周方向の幅は、軸方向外側に向かうにつれて徐々に大きくなる。本実施形態では、外側樹脂部８６は、第１外板部６３のすべてではなく、一部を覆っている。すなわち、もっとも軸方向上側に位置する第１薄板コア６１は、樹脂８１から露出している部位と、外側樹脂部８６によって覆われている部位と、を有する。

連結樹脂部９１は、上側樹脂部８２と下側樹脂部８７とを軸方向につなぐ。上述のように、マグネットの径方向内側の端部と第１突起部６４との径方向の間およびマグネットの径方向内側の端部と第２突起部７４との径方向の間には、それぞれ第２内側空隙１２５が位置する。第２内側空隙１２５は、第１内側空隙１２４と、連通する。連結樹脂部９１は、第１内側空隙１２４と第２内側空隙１２５の内部に配置される。言い換えると、連結樹脂部９１は、第１突起部６４および第２突起部７４の周方向両側の側面を、それぞれ覆う。これにより、第１内側連結部６５および第２内側連結部７５が樹脂８１にて覆われ、ロータコア１２の剛性を増加させることができる。

連結樹脂部９１は、第１連結部９２と、第２連結部９３と、を有する。

第１連結部９２は、第１突起部６４、第２突起部７４、および第１突起部６４と第２突起部７４の周方向両側の側面を覆う。言い換えると、第１連結部９２は、第１内板部６２および第２内板部７２の外側面を覆う。第１連結部９２は、上側樹脂部８２から下側樹脂部８７まで伸びる。第１連結部９２は、第１空隙内に充填される樹脂８１の周方向の他方側の側面の一部である。

第２連結部９３は、ロータコア１２の軸方向上側の端部から軸方向下側の端部まで伸びる。第２連結部９３は、第１連結部９２の周方向一方側の端部から径方向外側に伸びる。第１連結部９２と周方向に隣り合う。周方向に隣り合う第１外板部６３と、周方向に隣り合う第２外板部７３と、第１連結部９２と、第２連結部９３とは、マグネット孔１２６を構成する内側面の一部を構成する。

図１０は、本実施形態のロータ１の部分断面図である。図１０では、紙面の手前側が径方向外側であり、紙面の奥側が径方向内側である。図１０に示すように、第１連結部９２は、径方向外側に向かって突出する第１樹脂リブ９４を有する。第１樹脂リブ９４は、第１連結部９２の下端部から軸方向上側に向かって伸びる。第１樹脂リブ９４の軸方向の長さは、例えば、第１連結部９２の軸方向の寸法の１／２〜２／３である。これにより、第１樹脂リブ９４の長さを第１連結部９２の長さと同じにした場合と比較して、使用する樹脂の量を減らして製造コストを下げることができる。第１樹脂リブ９４の周方向の幅は、軸方向上側から下側に向かうにつれて徐々に小さくなる。これにより、樹脂を用いた射出成形によって第１樹脂リブ９４を形成する際に、金型を容易に取り外すことができる。

第２連結部９３は、周方向他方側に向かって突出する第２樹脂リブ９５を有する。第２樹脂リブ９５は、第２連結部９３の下端部から軸方向上側に向かって伸びる。第２樹脂リブ９５の長さは、例えば、第２連結部９３の軸方向の寸法の１／２〜２／３である。これにより、第２樹脂リブ９５の長さを第２連結部９３の長さと同じにした場合と比較して、使用する樹脂の量を減らして製造コストを下げることができる。本実施形態において、第２樹脂リブ９５の長さは、第１樹脂リブ９４の長さと略同じである。第２樹脂リブ９５の径方向の幅は、軸方向上側から下側に向かうにつれて徐々に小さくなる。これにより、樹脂を用いた射出成形によって第２樹脂リブ９５を形成する際に、金型を容易に取り外すことができる。

第２樹脂リブ９５は、第１樹脂リブ９４と、周方向に隣り合う。マグネットがマグネット孔１２６に挿入される際に、第１樹脂リブ９４はマグネットを径方向外側に向かって押圧し、第２樹脂リブ９５はマグネットを周方向他方側に向かって押圧する。これにより、第１樹脂リブ９４および第２樹脂リブ９５が弾性変形し、マグネットがマグネット孔１２６の対角の方向に押圧される。その結果、マグネットがマグネット孔１２６の内部において移動することを抑制することができ、マグネットがマグネット孔１２６の内側面に当たることによって発生する騒音を抑制することができる。

上述のように、第１樹脂リブ９４の長さおよび第２樹脂リブ９５の長さは、例えば、第２連結部９３の軸方向の寸法の１／２〜２／３である。すなわち、本実施形態では、第１樹脂リブ９４および第２樹脂リブ９５の軸方向上側の端部は、第１連結部９２および第２連結部９３の軸方向上側の端部にまで達していない。さらに、本実施形態では、上述のように、第１樹脂リブ９４の径方向の幅および第２樹脂リブ９５の周方向の幅は、軸方向において一定でない。そのため、マグネットをマグネット孔１２６に挿入する際に、第１樹脂リブ９４および第２樹脂リブ９５がガイドとなって、マグネットを滑らかにマグネット孔１２６の内部に挿入することができる。

外側樹脂部８６は、外側平面部８６１と、外側接続部８６２と、を有する。外側平面部８６１は、外側樹脂部８６の周方向両側に位置する。外側平面部８６１は、上側樹脂部８２の外側面から径方向外側へ向かって伸びる。

外側接続部８６２は、外側樹脂部８６の周方向両側にそれぞれ位置する。外側接続部８６２は、外側平面部８６１と外側樹脂部８６の上面とをつなぐ。本実施形態において、外側接続部８６２は傾斜面である。しかしながら、外側接続部８６２は湾曲面であってもよい。

上側樹脂部８２は、さらに、上側平面部８４および上側接続部８５を有する。上側平面部８４は、上側樹脂部８２の径方向外側の端部に位置する。より詳細には、上側平面部８４は、上側環状部８３の径方向外側の端部に位置する。周方向において、上側平面部８４は、隣り合う外側樹脂部８６の間に位置する。上側平面部８４は、外側平面部８６１とつながる。上側平面部８４は、外側平面部８６１と、同一平面状にある。すなわち、軸方向から見たときに、上側平面部８４と一対の外側平面部８６１とは、略U字である。

上側接続部８５は、上側樹脂部８２の上面と上側平面部８４とをつなぐ。本実施形態において、上側接続部８５は傾斜面である。しかしながら、上側接続部８５は湾曲面であってもよい。

なお、上述の実施形態では、第２薄板コア７１は、２つの第２内側連結部７５を有する。しかしながら、第２薄板コアは、第２内側連結部７５を１つのみを有してもよく、第２内側連結部７５を有していなくてもよい。この場合でも、当該第２薄板コアを軸方向に積層して、第１積層鋼板にて軸方向の上下端を挟み込むのが望ましい。

図１１は、第２薄板コアの変形例を示す平面図である。図１１に示すように、第２薄板コア７１Aが第２内側連結部７５を１つのみを有する場合であっても、上述のように、当該第２薄板コア７１Aを周方向に所定の角度で回転させて積層するのが望ましい。所定の角度は、例えば、３６０度を第２外板部７３の数またはマグネットの数で除した値である。また、積層された第２薄板コア７１は、第１数板コア７１Aによって軸方向の両側から挟まれるのが望ましい。同一平面状にある（すなわち、１枚の）第２薄板コア７１において、第２外板部７３と第２内側連結部７５がない第２内板部７２とは、樹脂のみによって接続される。

図１２は、第２薄板コアの変形例を示す平面図である。図１２に示すように、第２薄板コア７１Bが第２内側連結部７５を有しない場合であっても、上述のように、第２薄板コア７１Bを周方向に所定の角度で回転させて積層するのが望ましい。これにより、各第２薄板コア７１における寸法のばらつきを小さくすることができる。また、積層された第２薄板コア７１Bは、第１数板コアによって軸方向の両側から挟まれるのが望ましい。同一平面状にある（すなわち、１枚の）第２薄板コア７１Bにおいて、第２外板部７３と第２内板部７２とは、樹脂のみによって接続される。

上述の実施形態では、第２薄板コア７１が周方向に所定の角度だけずれて積層されている。しかしながら、必ずしも、各第２薄板コア７１は周方向にずれていなくてもよく、所定の角度がゼロとして軸方向に積層されてもよい。

１組の第２薄板コア７１の各第２内側連結部７５のうち、少なくとも２つ以上は、軸方向に重なってもよい。またマグネット孔１２６が構成され、第１連結部９２と第２連結部９３が構成されるのであれば、軸方向に隣り合う第１薄板コア６１と第２薄板コア７１とにおいて、第１突起部６４は第２突起部７４に対して周方向にずれ、第１外板部６３が第２外板部７３に対して周方向にずれていてもよい。

上述した実施形態のモータの用途は、特に限定されない。また、本明細書において説明した各構成は、相互に矛盾しない範囲内において、適宜組み合わせることができる。

A モータ
１ ロータ
２ ステータ
３ ハウジング
４１ 第１軸受
４２ 第２軸受
５ センサユニット
Ｃ１ 中心軸
１１ シャフト
１２ ロータコア
１２１ シャフト孔
１２２ 第１シャフト孔
１２３ 第２シャフト孔
１２４ 第１内側空隙
１２５ 第２内側空隙
１２６ マグネット孔
１２７ 外側開口２２ コイル
２３ インシュレータ
５１ センサヨーク
５２ センサマグネット
５１１ 内壁部５１１
５１２ 外壁部５１２
５１３ 天板部５１３
５４ 回転センサ
６１ 第１薄板コア
６２ 第１内板部
６３ 第１外板部
６４ 第１突起部
６５ 第１内側連結部
６６ 第１外側連結部
６７ 第１外板凹部
７１、７１Ａ、７１Ｂ 第２薄板コア
７２ 第２内板部
７３ 第２外板部
７４ 第２突起部
７５ 第２内側連結部
７７ 第２外板凹部
８１ 樹脂
８２ 上側樹脂
８３ 上側環状部
８４ 上側平面部
８５ 上側接続部
８６ 外側樹脂部
８６１ 外側平面部
８６２ 外側接続部
８７ 下側樹脂
８７１ 第１下孔
８７２ 第２下孔
９１ 連結樹脂
９２ 第１連結部
９３ 第２連結部
９４ 第１樹脂リブ
９５ 第２樹脂リブ

Claims (8)

1. 中心軸を基準として軸方向に伸びるロータであって、
   複数のマグネットと、
   平面視で径方向に伸びる開口を有し、軸方向に貫通するとともに前記マグネットが内部に配置される複数のマグネット孔と、
   を備え、
   前記マグネットの磁極面は、周方向のいずれかを向き、
   前記ロータコアは、
   複数の第１薄板コアと、
   複数の第２薄板コアと、
   を有し、
   前記第１薄板コアは、
   環状の第１内板部と、
   前記第１内板部の径方向外側に配置され、周方向に並ぶ複数の第１外板部と、
   前記第１内板部と前記第１外板部とをつなぐ複数の第１内側連結部と、
   前記第１外板部の径方向外側に配置され、隣り合う前記第１外板部同士を周方向につなぐ第１外側連結部と、
   を有し、
   前記第２薄板コアは、
   環状の第２内板部と、
   前記第２内板部の径方向外側に配置され、周方向に並ぶ複数の第２外板部と、
   を有し、
   前記第２薄板コアは軸方向に積層され、
   前記第２薄板コアの軸方向両側には、前記第１薄板コアがそれぞれ配置され、
   前記第１外板部は前記第２外板部と軸方向に重なり、
   前記第１内板部は前記第２内板部と軸方向に重なり、
   同一平面状に位置する１枚の前記第２薄板コアにおいて、前記第２内板部と前記第２外板部との間には、樹脂のみが介在する、
   ロータ。
2. 軸方向両側に配置された前記第１薄板コアの前記第１内側連結部と、前記第２内板部と、前記第２内板部と、の間の空間には前記樹脂が配置される、
   請求項１に記載のロータ。
3. 前記第２薄板コアのそれぞれは、周方向に所定の角度だけずれて、軸方向に積層される、請求項１または請求項２に記載のロータ。
4. 請求項３に記載のロータであって、
   前記角度は、３６０度を前記第２外板部の数で除した値である、
   請求項２に記載のロータ。
5. 前記ロータコアは、
   前記ロータコアの軸方向上側の端部を覆う上側樹脂部と、
   前記ロータコアの軸方向下側の端部を覆う下側樹脂部と、
   前記上側樹脂部および前記下側樹脂部を軸方向につなぐ連結樹脂部と、
   を有し、
   前記連結樹脂部は、
   前記第１内板部および前記第２内板部の外側面を覆う第１連結部と、
   前記第１連結部から径方向に延びる第２連結部と、
   を有し、
   前記第１連結部、前記第２連結部、前記第１外板部、前記第２外板部とは、前記マグネット孔を構成する内壁の少なくとも一部を構成し、
   前記第１連結部は、径方向外側に突出し軸方向に伸びる第１樹脂リブを有し、
   前記第２連結部は、周方向一方側に突出し軸方向に伸びる第２樹脂リブを有し、
   前記第１樹脂リブおよび前記第２樹脂リブは、マグネットを押圧する、
   請求項１から４のいずれか一項に記載のロータ。
6. 前記第１樹脂リブの軸方向の長さは、前記第１連結部の軸方向の長さの１／２から２／３の間であり、
   前記第２樹脂リブの軸方向の長さは、前記第２連結部の軸方向の長さの１／２から２／３の間である、
   請求項５に記載のロータ。
7. 前記第１樹脂リブの周方向の幅は、軸方向上側に向かうにつれて小さくなり、
   前記第２樹脂リブの径方向の幅は、軸方向上側に向かうにつれて小さくなる、
   請求項５または請求項６に記載のロータ。
8. 請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のロータと、
   前記ロータと径方向に対向するステータと、
   を有するモータ。
   

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