JP2021013278A - モータのロータ構造 - Google Patents

Abstract

【課題】収容孔内における永久磁石の位置を好適に保持する。【解決手段】収容孔２０の一対の側面のうちロータコアの内周側の側面を内側面２０ｃとするとともにロータコアの外周側の側面を外側面２０ｄとし、永久磁石４０の一対の側壁面のうちロータコアの内周側の側壁面を内側壁面４０ｃとするとともにロータコアの外周側の側壁面を外側壁面４０ｄとし、内側面２０ｃと内側壁面４０ｃが当接し、外側面２０ｄと外側壁面４０ｄが当接することにより、永久磁石４０をくさび状に保持するようにした。【選択図】図２

Description

本発明は、モータのロータ構造に関する。

特許文献１は、モータのロータ構造について記載している。
図１０に示すように、円板状の電磁鋼板６０が複数枚積層されてロータコアが構成されている。電磁鋼板６０は、永久磁石７０が収容される収容孔６１を有している。収容孔６１は、ロータコアの端面に開口している。電磁鋼板６０は、外周縁６０ａから内周側に窪んだ凹部６２を有しており、この凹部６２が収容孔６１に連通している。

収容孔６１の開口は、ロータコアの径方向に対して傾斜した方向が長手方向となるように延在しており、収容孔６１の開口の幅は略一定に構成されている。永久磁石７０は、ロータコアの軸方向から見て矩形状に構成されており、収容孔６１に嵌合した状態で取り付けられている。

特開２０１４−１４７２５４号公報

特許文献１のモータのロータ構造では、収容孔６１と永久磁石７０の寸法誤差等によって、収容孔６１と永久磁石７０との間の隙間が相対的に大きくなる場合があった。そのため、ロータの回転時と停止時とにおいて、永久磁石７０の位置が変化しやすくなる虞があった。本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、収容孔内における永久磁石の位置が好適に保持されたモータのロータ構造を提供することにある。

上記課題を解決するためのモータのロータ構造は、円板状の電磁鋼板が回転軸の軸方向に積層され、端面に開口する収容孔が形成されたロータコアと、前記収容孔に収容される永久磁石とを備えるモータのロータ構造であって、前記端面における前記収容孔の開口は、前記ロータコアの径方向に対して傾斜した方向が長手方向となるように延在しており、前記収容孔は、前記長手方向において前記ロータコアの内周側から外周側に向かうにつれて間隔が小さくなる一対のテーパ状の側面を有するとともに、前記長手方向の両端に底面と上面とを有し、前記底面は前記上面より前記ロータコアの内周側に配置されており、前記永久磁石は、前記長手方向において前記ロータコアの内周側から外周側に向かうにつれて互いに接近する一対のテーパ状の側壁面を有し、前記側壁面同士の両端が底壁面と上壁面とによって接続されており、前記底壁面は前記上壁面より前記ロータコアの内周側に配置されており、前記収容孔の前記一対の側面のうち前記ロータコアの内周側の側面を内側面とするとともに前記ロータコアの外周側の側面を外側面とし、前記永久磁石の前記一対の側壁面のうち前記ロータコアの内周側の側壁面を内側壁面とするとともに前記ロータコアの外周側の側壁面を外側壁面とし、前記内側面と前記内側壁面が当接し、前記外側面と前記外側壁面が当接することにより、前記永久磁石をくさび状に保持するようにしたことを要旨とする。

この構成によれば、収容孔が一対のテーパ状の側面を有するとともに、永久磁石が一対のテーパ状の側壁面を有し、収容孔の内側面と永久磁石の内側壁面が当接し、収容孔の外側面と永久磁石の外側壁面が当接して永久磁石をくさび状に保持するようにしたことにより、収容孔内における永久磁石の位置を好適に保持することができる。さらに、収容孔の開口が、ロータコアの径方向に対して傾斜した方向が長手方向となるように延在していることにより、収容孔の開口が、ロータコアの径方向が長手方向となるように延在している態様に比べて、収容孔の長さを相対的に長くすることが可能になる。収容孔の長さを相対的に長くすることにより、収容孔と永久磁石の接触面積を増大させることができるため、両者の嵌合状態を維持しやすくなる。そのため、収容孔内における永久磁石の位置を好適に保持することができる。

上記モータのロータ構造について、前記永久磁石の前記上壁面は、前記収容孔の前記上面に当接することにより前記ロータコアの外周側への移動が規制されることが好ましい。この構成によれば、ロータコアの回転時におけるロータコアの外側への永久磁石の脱離をより確実に抑制することができる。

上記モータのロータ構造について、前記電磁鋼板の外周縁は、前記電磁鋼板の内周側に窪んだ凹部を有し、前記凹部は前記収容孔に連通するとともに、前記凹部内において前記電磁鋼板の径方向外側に突出した凸部が設けられており、前記凸部の前記収容孔側の端部によって前記収容孔の上面が構成されていることが好ましい。この構成によれば、電磁鋼板が外周縁から収容孔に連通する構成においても、永久磁石の位置を好適に保持することができる。

上記モータのロータ構造について、前記電磁鋼板における前記凹部を除いた外周縁の仮想円を想定した際、前記凸部は、前記仮想円の内側に位置することが好ましい。この構成によれば、電磁鋼板の外周側と収容孔とが連通した領域を相対的に大きくすることができるため、ロータにおける磁束の漏洩をより好適に抑制することができる。

上記モータのロータ構造について、前記収容孔の前記内側面と前記外側面の間のテーパ角度は、前記永久磁石の前記内側壁面と前記外側壁面の間のテーパ角度に等しいことが好ましい。この構成によれば、収容孔と永久磁石の嵌合状態をより好適に維持することができる。

本発明のモータのロータ構造によれば、収容孔内における永久磁石の位置を好適に保持することができる。

モータの模式図。 ロータの拡大図。 ロータコアの平面図。 収容孔に永久磁石を挿入した状態のロータの拡大図。 収容孔に永久磁石を挿入して回転させた後のロータの拡大図。 変更例の収容孔に永久磁石を挿入した状態のロータの拡大図。 変更例の収容孔に永久磁石を挿入して回転させた後のロータの拡大図。 別の変更例の収容孔に永久磁石を挿入した状態のロータの拡大図。 別の変更例の収容孔に永久磁石を挿入して回転させた後のロータの拡大図。 従来技術のロータの拡大図。

本発明のモータのロータ構造を具体化した実施形態について説明する。
図１に示すように、モータ１０は、磁石埋め込み式モータであって、回転子（以下、「ロータ」ともいう。）１１と、固定子（以下、「ステータ」ともいう。）１２とを備える。ロータ１１及びステータ１２は、何れも円筒状である。ロータ１１は、ステータ１２の内周に配置されている。ロータ１１の外周面とステータ１２の内周面は、ギャップを介して対向している。図１では、ロータ１１及びロータ１１を回転可能に支持するシャフト１３を実線で示し、ステータ１２を二点鎖線で模式的に図示している。ステータ１２は複数のスロットとそのスロット間にコイルが捲回されるティースを備えているが、図１において、スロット、ティース及びコイルは図示を省略している。この実施形態のモータ１０は、極数が「１２」である。

ロータ１１は、ほぼ円板状の積層鋼板（以下、「電磁鋼板」ともいう。）１４を複数枚、例えば数十枚程度、シャフト１３の軸方向に積層した円筒状のロータコア１５と、ロータコア１５の収容孔に収容された永久磁石４０とを備える。

ロータコア１５を構成する複数枚の電磁鋼板１４は全て同一形状である。ロータコア１５の中心には、シャフト１３が貫挿されている。この実施形態において、シャフト１３とロータコア１５は焼嵌めによって固定されている。ロータ１１は、ロータコア１５の外周面がステータ１２のティースと所定の間隔を置いた状態で、図示しないハウジングの軸受けにシャフト１３を介して回転可能に支持されている。

図１に示すように、永久磁石４０は、ロータコア１５に対して回転軸の軸方向に収容されている。詳しくは、ロータコア１５を構成する電磁鋼板１４には、電磁鋼板１４の外周縁１４ａから内周側に窪んだ凹部３０が形成されており、この凹部３０は、永久磁石４０が収容される収容孔２０に連通している。言い換えれば、収容孔２０は、ロータコア１５の外周側の凹部３０を通じてロータコア１５の外側に連通している。この凹部３０と収容孔２０とは、電磁鋼板１４を厚さ方向に貫通して形成されている。

ロータコア１５について説明する。
図２に示すように、収容孔２０は、ロータコア１５を構成する電磁鋼板１４を厚さ方向に貫通した状態で形成されている。収容孔２０は、ロータコア１５の端面に開口している。収容孔２０の開口は、電磁鋼板１４の径方向であるロータコア１５の径方向に対して傾斜した方向が長手方向となるように延在している。ロータコア１５の軸方向から見て、収容孔２０は、開口と同一形状で構成されている。

収容孔２０は、開口の長手方向（以下、「収容孔２０の長手方向」ともいう。）において、ロータコア１５の内周側から外周側にむかうにつれて間隔が小さくなる一対のテーパ状の側面を有する。一対のテーパ状の側面のうち、ロータコア１５の内周側の側面を内側面２０ｃとし、ロータコア１５の外周側の側面を外側面２０ｄとする。

収容孔２０は、収容孔２０の長手方向における両端に底面２０ａと上面２０ｂとを有している。底面２０ａは、上面２０ｂよりロータコア１５の内周側に配置されている。
収容孔２０の長手方向が、ロータコア１５の径方向に対して傾斜していることにより、収容孔２０の長手方向が、ロータコア１５の径方向に沿う態様に比べて、収容孔２０の底面２０ａの位置がロータコア１５の径方向の同じ位置にある状態において収容孔２０の長手方向における収容孔２０の長さ（以下、「収容孔２０の長さ」ともいう。）を相対的に長くすることが可能になる。

図１に示すように、収容孔２０の長手方向の角度、言い換えれば、収容孔２０の延在角度θ１は、特に限定されないが、ロータコア１５の径方向に対して３０°以上傾斜していることが好ましく、４５°以上傾斜していることがより好ましい。

収容孔２０の底面２０ａ、内側面２０ｃ、及び、外側面２０ｄは、それぞれ直線状に延びている。内側面２０ｃと外側面２０ｄは、底面２０ａから上面２０ｂに向かって互いの間隔が狭くなるように構成されている。言い換えれば、収容孔２０は、底面２０ａから上面２０ｂに向かって幅が狭くなるテーパ状に構成されている。

図２に示すように、収容孔２０の底面２０ａから上面２０ｂまでの長さである収容孔２０の長さをＬ１とし、収容孔２０の内側面２０ｃと外側面２０ｄの間の長さをＬ２とすると、Ｌ２は位置によって異なるが、Ｌ２が最大値となる底面２０ａの位置であっても、Ｌ１の方がＬ２よりも大きく構成されている。すなわち、収容孔２０は、底面２０ａから上面２０ｂに向かって形成されたテーパに沿って細長い形状となっている。

図１、２に示すように、収容孔２０は、隣り合う一対の収容孔２０の上面２０ｂ同士が近接するとともに、隣り合う一対の収容孔２０の底面２０ａ同士が互いに離間する方向に延在しており、所謂八の字状に形成されている。言い換えれば、隣り合う一対の収容孔２０は、逆Ｖ字状に形成されている。

図２に示すように、隣り合う一対の収容孔２０は、１つの凹部３０に面している。凹部３０が形成されていることにより、電磁鋼板１４の収容孔２０における内側面２０ｃ側と外側面２０ｄ側との間の磁束の漏洩が抑制されている。

凹部３０には、凹部３０内において電磁鋼板１４の径方向外側に突出した凸部３０ａが設けられている。凸部３０ａは、隣り合う一対の収容孔２０の上面２０ｂを構成する位置にそれぞれ設けられており、一方の凸部３０ａと他方の凸部３０ａとが一体となって設けられている。

図３に示すように、電磁鋼板１４における凹部３０を除いた外周縁１４ａの仮想円Ｃを想定した際、凸部３０ａは、仮想円Ｃの内側に位置する。言い換えれば、凸部３０ａにおける電磁鋼板１４の径方向外側の端部３０ｂは、電磁鋼板１４における凹部３０を除いた外周縁１４ａよりも径方向内側に位置する。この凸部３０ａの収容孔２０側の端部に、永久磁石４０の上壁面４０ｂが当接するように構成されている。そのため、凸部３０ａにおける収容孔２０側の端部によって、収容孔２０の上面２０ｂが構成されている。

収容孔２０と凹部３０は、電磁鋼板１４に打ち抜き加工を行うことによって形成することができる。すなわち、電磁鋼板１４に打ち抜き加工を行うことによって、電磁鋼板１４の外周縁１４ａから切欠きが形成され、この切欠きによって、収容孔２０と凹部３０とが形成される。

永久磁石４０について説明する。
図２に示すように、永久磁石４０は、電磁鋼板１４の収容孔２０に収容された状態において、収容孔２０の長手方向においてロータコア１５の内周側に位置する底壁面４０ａと、収容孔２０の長手方向においてロータコア１５の外周側に位置する上壁面４０ｂとを有している。永久磁石４０は、底壁面４０ａと上壁面４０ｂの間において、ロータコア１５の内周側に位置する側壁面である内側壁面４０ｃと、ロータコア１５の外周側に位置する側壁面である外側壁面４０ｄとを有している。内側壁面４０ｃと外側壁面４０ｄは直線状に延び、底壁面４０ａ側から上壁面４０ｂ側に向かうにつれて互いに接近するようにテーパ状に構成されている。言い換えれば、永久磁石４０は、底壁面４０ａ側から上壁面４０ｂ側に向かって、内側壁面４０ｃと外側壁面４０ｄの間の長さである永久磁石４０の厚さが薄くなるテーパ状に構成されている。また、永久磁石４０は、ロータコア１５の回転軸の軸方向である図２の紙面奥側に延びる板状に構成されている。

図２に示すように、永久磁石４０における底壁面４０ａから上壁面４０ｂまでの長さ（以下、「永久磁石４０の長さ」ともいう。）をＬ３とし、永久磁石４０の厚さである内側壁面４０ｃと外側壁面４０ｄの間の長さをＬ４とすると、Ｌ４は位置によって異なるが、Ｌ４が最大値となる底壁面４０ａの位置であっても、Ｌ３の方がＬ４よりも大きく構成されている。すなわち、永久磁石４０は、底壁面４０ａから上壁面４０ｂに向かって形成されたテーパに沿って細長い形状となっている。また、永久磁石４０の長さＬ３は、収容孔２０の長さＬ１よりも短く構成されている。

収容孔２０におけるテーパ状に構成された部分である内側面２０ｃと外側面２０ｄの間のテーパ角度θ２、及び、永久磁石４０におけるテーパ状に構成された部分である内側壁面４０ｃと外側壁面４０ｄの間のテーパ角度θ３は、特に限定されないが、１°以上、５°以下であることが好ましい。収容孔２０のテーパ角度θ２及び永久磁石４０のテーパ角度θ３が、１°以上、５°以下であることにより、収容孔２０と永久磁石４０の接触面積を相対的に増大させることが可能になるため、後述のように、永久磁石４０をくさび状に保持しやすくなる。

また、上記収容孔２０のテーパ角度θ２と永久磁石４０のテーパ角度θ３は等しいことが好ましい。収容孔２０のテーパ角度θ２と永久磁石４０のテーパ角度θ３が等しいことにより、収容孔２０に永久磁石４０を嵌合させてくさび状に保持した際に両者の接触面積をより大きくすることが可能になるため、両者の嵌合状態をより好適に維持しやすくなる。なお、本実施形態では、収容孔２０及び永久磁石４０のテーパ角度が等しい態様を示している。

電磁鋼板１４の収容孔２０と永久磁石４０の嵌合機構について説明する。
図４に示すように、電磁鋼板１４の収容孔２０に永久磁石４０を挿入する。具体的には、収容孔２０のテーパの向きと、永久磁石４０のテーパの向きとが同じ向きとなるように、収容孔２０に永久磁石４０を挿入する。永久磁石４０の長さＬ３が収容孔２０の長さＬ１よりも短く構成されていることにより、収容孔２０との干渉を抑制しながら永久磁石４０を挿入することができる。

すなわち、図４に示すように、収容孔２０の底面２０ａに永久磁石４０の底壁面４０ａを当接させ、収容孔２０の内側面２０ｃと永久磁石４０の内側壁面４０ｃとを当接させた状態において、収容孔２０の外側面２０ｄと永久磁石４０の外側壁面４０ｄとの間に隙間Ｓ１が形成される。同様に、収容孔２０の上面２０ｂと永久磁石４０の上壁面４０ｂとの間に隙間Ｓ２が形成される。これらの隙間Ｓ１、Ｓ２が形成されることにより、収容孔２０との干渉を抑制しながら永久磁石４０を挿入することが可能になる。

ここで、図４に示すように、収容孔２０の外側面２０ｄと永久磁石４０の外側壁面４０ｄとの間に形成される隙間Ｓ１の間隔は、特に限定されないが、０．０５〜０．２ｍｍであることが好ましく、０．０５〜０．１ｍｍであることがより好ましい。

また、収容孔２０の上面２０ｂと永久磁石４０の上壁面４０ｂとの間に形成される隙間Ｓ２の間隔は、特に限定されないが、０．１〜０．５ｍｍであることが好ましい。隙間Ｓ２は、永久磁石４０の長さＬ３と、収容孔２０の長さＬ１との差であると言い換えることができる。隙間Ｓ１の間隔が０．０５〜０．２ｍｍであり、隙間Ｓ２の間隔が０．１〜０．５ｍｍであることにより、永久磁石４０と収容孔２０との干渉をより好適に抑制することができる。

永久磁石４０を収容孔２０に挿入した後、ロータ１１一体で着磁を行う。着磁を行うことにより、永久磁石４０は、収容孔２０内において電磁鋼板１４に磁力で吸着した状態となる。着磁後にロータ１１を回転させると、永久磁石４０に遠心力が作用する。

図５に示すように、遠心力が所定の値よりも大きくなると、永久磁石４０は収容孔２０内を移動し、永久磁石４０の上壁面４０ｂが、収容孔２０の上面２０ｂを構成する凸部３０ａに当接した状態となる。この状態で、永久磁石４０のテーパ状に構成された部分と収容孔２０のテーパ状に構成された部分とが嵌合して、収容孔２０に永久磁石４０がくさび状に保持された状態となる。具体的には、永久磁石４０の内側壁面４０ｃと収容孔２０の内側面２０ｃとが当接するとともに、永久磁石４０の外側壁面４０ｄと収容孔２０の外側面２０ｄとが当接した状態となる。

収容孔２０に永久磁石４０がくさび状に保持された状態となることにより、ロータ１１の回転が止まった状態においても、両者の嵌合状態が維持されやすくなる。
ここで、「くさび状に保持する」とは、永久磁石４０のテーパ部分が収容孔２０のテーパ部分を押し広げるように打ち込まれた状態のみを意味するのではなく、永久磁石４０のテーパ部分と収容孔２０のテーパ部分とが互いに当接しており、外観上、くさびが打ち込まれたような状態で永久磁石４０が保持された態様を含むものとする。

本実施形態のロータ構造を有するモータ１０の用途は特に限定されず、エアコン用や、自動車用等のモータに適宜用いることができる。その中でも、燃料電池自動車用のモータは、アクセルに従って回転力が増減し、ロータ１１の回転数が大きく変動するため、永久磁石４０に作用する遠心力が大きく変動し、永久磁石４０が移動しやすいため、燃料電池自動車用のモータに用いることが好ましい。

本実施形態の作用及び効果について説明する。
（１）収容孔２０が一対のテーパ状の側面を有するとともに、永久磁石４０が一対のテーパ状の側壁面を有し、収容孔２０の内側面２０ｃと永久磁石４０の内側壁面４０ｃが当接し、収容孔２０の外側面２０ｄと永久磁石４０の外側壁面４０ｄが当接することによって永久磁石４０をくさび状に保持するようにした。くさび効果によって、ロータ１１の停止時や回転数変動時に永久磁石４０が内周側へ戻ることが抑制されるため、収容孔２０内における永久磁石４０の位置を好適に保持することができる。これにより、ロータ１１の回転毎に永久磁石４０の位置が移動して、電磁鋼板１４と干渉して摩耗したり、損傷したりすることを抑制することができる。また、収容孔２０内における永久磁石４０の位置を好適に保持することができるため、ロータ１１の回転を安定させることができる。

（２）収容孔２０の長手方向が、ロータコア１５の径方向に対して傾斜していることにより、収容孔２０の長手方向が、ロータコア１５の径方向に沿う態様に比べて、収容孔２０の長さＬ１を相対的に長くすることが可能になる。収容孔２０の長さＬ１を相対的に長くすることにより、収容孔２０と永久磁石４０の接触面積を増大させることができるため、両者の嵌合状態を維持しやすくなる。したがって、収容孔２０内における永久磁石４０の位置を好適に保持することができる。

（３）ロータ１１の回転時の遠心力を利用して、永久磁石４０と収容孔２０外周側に押し付けることができるため、より簡易な方法で永久磁石４０の位置を好適に保持することができる。

（４）永久磁石４０の上壁面４０ｂは、収容孔２０の上面２０ｂに当接することによりロータコア１５の外周側への移動が規制されている。したがって、ロータコア１５の回転時におけるロータコア１５の外側への永久磁石４０の脱離をより確実に抑制することができる。

（５）収容孔２０及び永久磁石４０の形状が、テーパに沿って細長い形状となるため、両者の接触面積をより大きくすることができる。接触面積がより大きいことにより、両者の嵌合状態を維持しやすくなるため、収容孔２０内における永久磁石４０の位置をより好適に保持することができる。

（６）電磁鋼板１４の外周縁１４ａは、電磁鋼板１４の内周側に窪んだ凹部３０を有し、凹部３０は収容孔２０に連通するとともに、凹部３０内において電磁鋼板１４の径方向外側に突出した凸部３０ａが設けられており、凸部３０ａの収容孔２０側の端部によって収容孔２０の上面２０ｂが構成されている。したがって、電磁鋼板１４が外周縁１４ａから収容孔２０に連通する構成においても、永久磁石４０の位置を好適に保持することができる。

（７）電磁鋼板１４における凹部３０を除いた外周縁１４ａの仮想円Ｃを想定した際、凸部３０ａは、仮想円Ｃの内側に位置する。したがって、電磁鋼板１４の外周側と収容孔２０とが連通した領域を相対的に大きくすることができるため、ロータ１１における磁束の漏洩をより好適に抑制することができる。

（８）隣り合う一対の収容孔２０は、１つの凹部３０に面している。隣り合う一対の収容孔２０が、別々の凹部３０に面している態様に比べて、電磁鋼板１４を効率的に利用することができる。したがって、ロータ１１における磁束の漏洩をより効率良く抑制することができる。

（９）収容孔２０の内側面２０ｃと外側面２０ｄの間のテーパ角度θ２は、永久磁石４０の内側壁面４０ｃと外側壁面４０ｄの間のテーパ角度θ３に等しい。したがって、収容孔２０と永久磁石４０の嵌合状態をより好適に維持することができる。

本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
○本実施形態では、電磁鋼板１４には凹部３０が形成されていたが、凹部３０は省略されていてもよい。

図６、７に示すように、例えば、電磁鋼板１４は凹部３０を有してなく、収容孔２０が電磁鋼板１４の外周縁１４ａと連通しない状態で形成されていてもよい。この態様では、収容孔２０の上面２０ｂは、収容孔２０の内側面２０ｃと外側面２０ｄに繋がった状態となっている。図７に示すように、この態様においても、永久磁石４０を収容孔２０に嵌合させて、永久磁石４０の位置を好適に保持することができる。

○本実施形態では、収容孔２０の内側面２０ｃと外側面２０ｄは直線状に延びるとともに、永久磁石４０の内側壁面４０ｃと外側壁面４０ｄは直線状に延びていたが、この態様に限定されない。収容孔２０の内側面２０ｃと外側面２０ｄは曲線状に延びていてもよいし、直線と曲線の両方を含んでいてもよい。すなわち、収容孔２０におけるテーパ状に構成された部分は、直線状に構成された態様に限定されず、内側面２０ｃと外側面２０ｄとが、全体として上面２０ｂに向かって先細形状となるように構成された態様を含むものとする。永久磁石４０も同様である。

図８、９に示すように、例えば、収容孔２０の外側面２０ｄに、内側面２０ｃ側に突出した湾曲状の突起２１が形成されていてもよい。図８では、収容孔２０の長手方向に沿って突起２１が２個並設されている。収容孔内側面図９に示すように、この態様においても、永久磁石４０を収容孔２０に嵌合させて、永久磁石４０の位置を好適に保持することができる。

○本実施形態では、収容孔２０の底面２０ａは直線状に構成されていたが、この態様に限定されない。収容孔２０の底面２０ａは、曲線状に構成されていてもよく、例えば、収容孔２０の上面２０ｂから離間する方向に凸となるように湾曲していてもよい。すなわち、収容孔２０の底面２０ａと永久磁石４０の底壁面４０ａとの間には、空間が形成されていてもよい。

○本実施形態では、電磁鋼板１４の凹部３０には、永久磁石４０の上壁面４０ｂが当接する凸部３０ａが収容孔２０の内側面２０ｃ側に設けられていたが、この態様に限定されない。凸部３０ａは、収容孔２０の外側面２０ｄ側に設けられていてもよい。凸部３０ａは、収容孔２０の内側面２０ｃ側と外側面２０ｄ側の両方から突出した状態で設けられていてもよい。

○本実施形態では、収容孔２０及び永久磁石４０のテーパ角度が等しく構成されていたが、この態様に限定されない。収容孔２０及び永久磁石４０のテーパ角度は、ロータ１１の回転が止まった状態においても永久磁石４０と収容孔２０の嵌合状態が維持され、収容孔２０内における永久磁石４０の位置を好適に保持することができる範囲において、互いに異なるテーパ角度であってもよい。

○本実施形態では、収容孔２０に永久磁石４０がくさび状に保持された状態において、永久磁石４０の上壁面４０ｂが、収容孔２０の上面２０ｂを構成する凸部３０ａに当接していたが、この態様に限定されない。収容孔２０に永久磁石４０がくさび状に保持された状態において、永久磁石４０の上壁面４０ｂが、収容孔２０の上面２０ｂを構成する凸部３０ａに当接せず、両者の間に隙間が形成されていてもよい。

○本実施形態では、電磁鋼板１４における凹部３０を除いた外周縁の仮想円Ｃを想定した際、凸部３０ａは、仮想円Ｃの内側に位置していたが、この態様に限定されない。凸部３０ａは、仮想円Ｃと重なる位置に設けられていてもよく、仮想円Ｃよりも外側に突出していてもよい。

○本実施形態では、永久磁石４０の長さＬ３は、収容孔２０の長さＬ１より短く構成されていたが、この態様に限定されない。永久磁石４０の長さＬ３は、収容孔２０の長さＬ１と同じ長さであってもよい。

１０…モータ、１４…電磁鋼板、１５…ロータコア、２０…収容孔、２０ａ…底面、２０ｂ…上面、２０ｃ…内側面、２０ｄ…外側面、４０…永久磁石、４０ａ…底壁面、４０ｂ…上壁面、４０ｃ…内側壁面、４０ｄ…外側壁面。

Claims (5)

1. 円板状の電磁鋼板が回転軸の軸方向に積層され、端面に開口する収容孔が形成されたロータコアと、前記収容孔に収容される永久磁石とを備えるモータのロータ構造であって、
   前記端面における前記収容孔の開口は、前記ロータコアの径方向に対して傾斜した方向が長手方向となるように延在しており、
   前記収容孔は、前記長手方向において前記ロータコアの内周側から外周側に向かうにつれて間隔が小さくなる一対のテーパ状の側面を有するとともに、前記長手方向の両端に底面と上面とを有し、前記底面は前記上面より前記ロータコアの内周側に配置されており、
   前記永久磁石は、前記長手方向において前記ロータコアの内周側から外周側に向かうにつれて互いに接近する一対のテーパ状の側壁面を有し、前記側壁面同士の両端が底壁面と上壁面とによって接続されており、前記底壁面は前記上壁面より前記ロータコアの内周側に配置されており、
   前記収容孔の前記一対の側面のうち前記ロータコアの内周側の側面を内側面とするとともに前記ロータコアの外周側の側面を外側面とし、
   前記永久磁石の前記一対の側壁面のうち前記ロータコアの内周側の側壁面を内側壁面とするとともに前記ロータコアの外周側の側壁面を外側壁面とし、
   前記内側面と前記内側壁面が当接し、前記外側面と前記外側壁面が当接することにより、前記永久磁石をくさび状に保持するようにしたことを特徴とするモータのロータ構造。
2. 前記永久磁石の前記上壁面は、前記収容孔の前記上面に当接することにより前記ロータコアの外周側への移動が規制される請求項１に記載のモータのロータ構造。
3. 前記電磁鋼板の外周縁は、前記電磁鋼板の内周側に窪んだ凹部を有し、
   前記凹部は前記収容孔に連通するとともに、前記凹部内において前記電磁鋼板の径方向外側に突出した凸部が設けられており、
   前記凸部の前記収容孔側の端部によって前記収容孔の上面が構成されている請求項１又は２に記載のモータのロータ構造。
4. 前記電磁鋼板における前記凹部を除いた外周縁の仮想円を想定した際、
   前記凸部は、前記仮想円の内側に位置する請求項３に記載のモータのロータ構造。
5. 前記収容孔の前記一対の側面の間のテーパ角度は、前記永久磁石の前記一対の側壁面の間のテーパ角度に等しい請求項１〜４のいずれか一項に記載のモータのロータ構造。