JP2023046761A - ロータ、電動モータ、及びロータの組み立て方法 - Google Patents

Abstract

【課題】製造コストを低減できるとともに小型化できるロータ、電動モータ、及びロータの組み立て方法を提供する。【解決手段】マグネットカバー７１は、マグネット３３の外側面を覆う筒状部７１ａと、マグネット３３の第２端面３３ｂを覆うマグネット端部被覆部７１ｃと、ロータコア３２の第２端面３２ｂに当接されるコア当接部７１ｄと、マグネットホルダ７０の上からかしめ固定されるかしめ部７１ｅと、を有する。コア当接部７１ｄのロータコア３２に当接する箇所とマグネット端部被覆部７１ｃとの間の距離Ｌ３は、ロータコア３２の第２端面３２ｂとマグネット３３の第２端面３３ｂとの間の距離Ｌ２よりも長い。【選択図】図４

Description

本発明は、ロータ、電動モータ、及びロータの組み立て方法に関する。

電動モータは、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、を備える。ロータは、シャフトと、シャフトに固定される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、を備える。
このような構成のもと、コイルに通電することにより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。

ロータにマグネットを配置する形の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、異物等によりマグネットが損傷してしまうことを防止するために、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。
マグネットカバーは、マグネットの径方向外側の外周面を覆う筒状部（円筒部）と、筒状部の軸方向両端に一体成形された２つのフランジと、を有する。２つのフランジのうちの一方は、ロータコアへの組み付け前は円筒状に形成されている。そして、ロータコアにマグネットカバーを組み付けた後、かしめることによりフランジになる。

また、ロータコアの軸方向両端からマグネットの軸方向両端を突出させる、いわゆるマグネットをオーバーハングに構成する場合がある。このように構成することで、マグネットの軸方向両端からロータコアの軸方向両端への磁束漏れを抑制できる。このため、マグネットの有効磁束が増大し、電動モータの特性を向上できる。

ここで、ロータコアの軸方向端面とマグネットの軸方向端面とがほぼ同一平面上に位置されている場合、マグネットカバーの２つのフランジは、ロータコアとマグネットとの両者に当接する。このため、マグネットカバーを設けることによってマグネットに作用する応力は、ロータコアとマグネットとに分散される。

しかしながら、マグネットがオーバーハングに構成されている場合、マグネットカバーの２つのフランジは、マグネットのみに当接する。この結果、マグネットカバーによってマグネットに作用する応力が大きくなり、マグネットが損傷してしまう可能性があった。このため、ロータコアの軸方向両側にマグネットホルダを設け、マグネットに作用する応力を低減する技術が開示されている。

特開２０２１－３５１８７号公報

しかしながら、上述の従来技術にあっては、２つのマグネットホルダを設ける分、ロータの部品点数が増加してしまい、製造コストが増大するという課題があった。
また、２つのマグネットホルダを設ける分、ロータの軸長が長くなってしまい、ロータの小型化に限界があるという課題があった。

そこで、本発明は、製造コストを低減できるとともに小型化できるロータ、電動モータ、及びロータの組み立て方法を提供する。

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、前記シャフトに固定されたロータコアと、前記ロータコアの外周面に配置され、前記ロータコアにおける前記回転軸線方向の両端から突出されたマグネットと、前記ロータコアにおける前記回転軸線方向の一端のみに設けられ、前記ロータコアに当接されるとともに前記マグネットにおける前記回転軸線方向の一端を覆うマグネットホルダと、前記マグネットの周囲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、前記マグネットの外側面を覆う筒状部と、前記マグネットにおける前記回転軸線方向の他端を覆うマグネット端部被覆部と、前記ロータコアにおける前記回転軸線方向の他端に当接されるコア当接部と、前記マグネットホルダの上からかしめ固定されるかしめ部と、を有し、前記コア当接部の前記ロータコアに当接する箇所と前記マグネット端部被覆部との間の距離は、前記ロータコアにおける前記回転軸線方向の他端と前記マグネットにおける前記回転軸線方向の他端との間の距離よりも長いことを特徴とする。

本発明によれば、２つのマグネットホルダのうち、回転軸線方向の他端側のマグネットホルダを削除できる。このため、ロータの部品点数を低減でき、ロータの製造コストを低減できる。また、マグネットホルダを１つ削除する分、ロータの軸長を短くでき、ロータを小型化できる。

本発明の実施形態におけるモータユニットの斜視図である。 図１のＩＩ－ＩＩ線に沿う断面図である。 本発明の実施形態におけるロータを減速部側からみた斜視図である。 図３のＩＶ－ＩＶ線に沿う断面図である。 図３に示すロータの分解斜視図である。 本発明の実施形態におけるマグネットカバーの組み付け工程を示す説明図である。 本発明の実施形態におけるマグネットカバーの組み付け工程を示す説明図である。 本発明の実施形態におけるマグネットカバーの組み付け工程を示す説明図である。 本発明の実施形態におけるマグネットカバーの組み付け工程を示す説明図である。

次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

＜モータユニット＞
図１は、本発明に係る電動モータ２を用いたモータユニット１の斜視図である。図２は、図１のＩＩ－ＩＩ線に沿う断面図である。
モータユニット１は、例えば、車両のワイパー装置の駆動源として用いられる。
図１、図２に示すように、モータユニット１は、電動モータ２と、電動モータ２の回転を減速して出力する減速部３と、電動モータ２の駆動制御を行うコントローラ４と、を備える。

以下の説明において、単に「軸方向」という場合は、電動モータ２のシャフト３１の回転軸線Ｃ方向に沿う方向を意味するものとする。単に「周方向」という場合は、シャフト３１の周方向を意味するものとする。単に「径方向」という場合は、シャフト３１の径方向を意味するものとする。

＜電動モータ＞
電動モータ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。電動モータ２は、モータケース５と、モータケース５内に収納された円筒状のステータ８と、ステータ８の径方向内側に配置され、ステータ８に対して回転自在に設けられたロータ９と、を備える。

＜モータケース＞
モータケース５は、アルミニウム合金等の放熱性に優れた材料によって形成されている。モータケース５は、軸方向で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と第２モータケース７とは、それぞれ有底円筒状に形成されている。
第１モータケース６は、底部１０が減速部３のギアケース４０と一体成形されている。底部１０の径方向略中央には、電動モータ２のシャフト３１を挿通可能な貫通孔１０ａが形成されている。

第１モータケース６及び第２モータケース７の各開口部６ａ，７ａには、径方向外側に向かって張り出す外フランジ部１６，１７がそれぞれ形成されている。モータケース５は、外フランジ部１６，１７同士を突き合わせて内部空間が形成されている。この内部空間に、ステータ８及びロータ９が配置されている。

＜ステータ＞
ステータ８は、モータケース５の内周面に固定されている。ステータ８は、積層した電磁鋼板等からなるステータコア２０と、ステータコア２０に巻回される複数のコイル２４と、を備える。ステータコア２０は、円環状のコア本体部２１と、コア本体部２１の内周部から径方向内側に向かって突出する複数（例えば、６つ）のティース２２と、を有する。コア本体部２１の内周面と各ティース２２は、樹脂製のインシュレータ２３によって覆われている。コイル２４は、インシュレータ２３の上から対応する所定のティース２２に巻回されている。各コイル２４は、コントローラ４からの給電により、ロータ９の回転に寄与する鎖交磁束を形成する。

＜減速部＞
減速部３は、モータケース５と一体化されたギアケース４０と、ギアケース４０内に収納されたウォーム減速機構４１と、を備える。ギアケース４０は、アルミニウム合金等の放熱性に優れた金属材料によって形成されている。ギアケース４０は、一面に開口部４０ａを有する箱状に形成されている。ギアケース４０は、ウォーム減速機構４１を内部に収容するギア収容部４２を有する。ギアケース４０の側壁４０ｂには、第１モータケース６が一体成形されている箇所に、第１モータケース６の貫通孔１０ａとギア収容部４２を連通する開口部４３が形成されている。

ギアケース４０の底壁４０ｃには、円筒状の軸受ボス４９が突出形成されている。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り、内周側に図示しない滑り軸受が配置されている。軸受ボス４９の先端部には、内周面に、図示しないＯリングが装着されている。軸受ボス４９の外周面には、剛性確保のための複数のリブ５２が突設されている。

ギア収容部４２に収容されたウォーム減速機構４１は、ロータ９のシャフト３１と一体に形成されたウォーム軸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、軸方向の両端部が軸受４６，４７を介してギアケース４０に回転軸線（軸心）Ｃ回りに回転自在に支持されている。ウォームホイール４５には、電動モータ２の出力軸４８が同軸に、かつ一体に設けられている。

ウォームホイール４５と出力軸４８とは、これらの回転軸線が、ウォーム軸４４（電動モータ２のシャフト３１）の回転軸線Ｃと直交するように配置されている。出力軸４８は、ギアケース４０の軸受ボス４９を介して外部に突出している。出力軸４８の突出した先端には、モータ駆動する対象物品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４５には、図示しない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、コントローラ４に設けられた後述の磁気検出素子６１によって回転位置が検出される。つまり、ウォームホイール４５の回転位置は、コントローラ４の磁気検出素子６１によって検出される。

＜コントローラ＞
コントローラ４は、磁気検出素子６１が実装されたコントローラ基板６２を有する。コントローラ基板６２は、ギアケース４０の開口部４０ａ内に配置されている。コントローラ基板６２に実装された磁気検出素子６１は、ウォームホイール４５のセンサマグネットに対向している。ギアケース４０の開口部４０ａは、カバー６３によって閉塞されている。

コントローラ基板６２には、ステータコア２０から引き出された複数のコイル２４の端末部が接続されている。コントローラ基板６２には、カバー６３に設けられたコネクタ１１（図１参照）の端子が電気的に接続されている。コントローラ基板６２には、磁気検出素子６１の他に、コイル２４に供給する駆動電圧を制御する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や、電圧の平滑化を行うコンデンサ（いずれも図示しない）等が実装されている。

＜ロータ＞
図３は、ロータ９を減速部３側からみた斜視図である。図４は、図３のＩＶ－ＩＶ線に沿う断面図である。図５は、図３に示すロータ９の分解斜視図である。
図２から図５に示すように、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配置されている。ロータ９は、シャフト３１に固定されたロータコア３２と、ロータコア３２の外周面に組み付けられた４つのマグネット３３と、ロータコア３２の減速部３とは反対側の第１端面（請求項のロータコアにおける回転軸線方向の一端の一例）３２ａに配置されるマグネットホルダ７０と、ロータコア３２及びマグネット３３をマグネットホルダ７０とともに軸方向及び径方向外側から覆う金属製のマグネットカバー７１と、を備える。シャフト３１は、減速部３のウォーム軸４４と一体に形成されている。

＜ロータコア＞
ロータコア３２は、円筒状のコア本体部３４と、コア本体部３４の外周面から放射方向に突出する４つの突極３５と、を有する。ロータコア３２は、例えば、軟磁性粉を加圧成形したり、複数の電磁鋼板を軸方向に積層したりして形成されている。
ロータコア３２には、ロータ９の回転軸線Ｃを中心としたシャフト保持孔７２が形成されている。シャフト保持孔７２に、シャフト３１が圧入固定されて保持される。これにより、ロータコア３２は、シャフト３１とともに回転軸線Ｃ回りに回転する。

シャフト保持孔７２の内周面には、径方向外側に向かって延びる４つの逃げ溝７３が形成されている。各逃げ溝７３は、周方向に等間隔で配置されている。各逃げ溝７３は、シャフト保持孔７２の径方向内側と連通されている。各逃げ溝７３は、ロータコア３２の軸方向全体に渡って形成されている。各逃げ溝７３の径方向外側の端部は、円弧状の係合部７３ａとされている。係合部７３ａには、後述するマグネットホルダ７０の係止爪７４（コア規制部）が嵌入される。

４つの突極３５は、コア本体部３４の外周上に等間隔に突出し、かつ軸方向に延びている。コア本体部３４の外周面は、ロータ９の回転軸線Ｃを中心とした円形状に形成されている。各突極３５の周方向の側面は、平坦に形成されている。ロータコア３２の周方向で隣接する２つの突極３５間に、マグネット３３が組み付けられる。

＜マグネット＞
マグネット３３としては、例えば、フェライト磁石が用いられる。しかしながら、マグネット３３は、これに限られるものではなく、ネオジムボンド磁石やネオジム焼結磁石等を適用することも可能である。

マグネット３３は、軸方向からみて円弧状に形成されている。具体的には、マグネット３３の内側面は、ロータ９の回転軸線Ｃを中心とした円弧形状（コア本体部３４の外周面とほぼ合致する円弧形状）に形成されている。マグネット３３の内側面は、コア本体部３４の外周面に当接されている。

マグネット３３の外側面は、内側面よりも曲率半径の小さい円弧形状に形成されている。ロータ９の回転軸線Ｃからマグネット３３の外側面の最大膨出部３３ｃ（マグネット３３の周方向中央、図５参照）までの距離とロータ９の回転軸線Ｃから各突極３５の径方向外側の端部までの距離とは、ほぼ同じである。
マグネット３３の周方向の長さは、周方向に隣接する２つの突極３５間の長さとほぼ同等か若干短い程度である。

マグネット３３の軸方向の長さは、ロータコア３２（コア本体部３４及び突極３５）の軸方向長さよりも長い。マグネット３３は、ロータコア３２に組み付けられた状態において、このロータコア３２の軸方向両端から突出している。ロータコア３２の第１端面３２ａとマグネット３３の減速部３とは反対側の第１端面（請求項のマグネットにおける回転軸線方向の一端の一例）３３ａとの間の距離Ｌ１は、ロータコア３２における減速部３側の第２端面（請求項のロータコアにおける回転軸線方向の他端の一例）３２ｂとマグネット３３における減速部３側の第２端面（請求項のマグネットにおける回転軸線方向の他端の一例）３３ｂとの間の距離Ｌ２よりも長い。

＜マグネットカバー＞
マグネットカバー７１は、例えばステンレス等の非磁性の金属板に深絞り加工等を施して形成される。マグネットカバー７１は、ロータコア３２及びマグネット３３の外周面を覆う筒状部７１ａと、筒状部７１ａの減速部３側端（マグネット３３の第２端面３３ｂ側端）に一体成形された張り出し部７１ｂと、張り出し部７１ｂの径方向内側端に一体成形されたマグネット端部被覆部７１ｃと、マグネット端部被覆部７１ｃの径方向内側端から径方向内側に向かって屈曲延出されたコア当接部７１ｄと、筒状部７１ａの減速部３とは反対側端に一体成形されたかしめ部７１ｅと、を備える。

張り出し部７１ｂは、筒状部７１ａの端部から減速部３側（軸方向の外側）に向かって凸となるように、かつ径方向内側に向かって折り返すように形成されている。張り出し部７１ｂは、筒状部７１ａの全周に渡って形成されている。
張り出し部７１ｂの折り返された径方向内側端からマグネット端部被覆部７１ｃが径方向内側に向かって張り出すように延出されている。

コア当接部７１ｄは、マグネット端部被覆部７１ｃの内周縁からロータコア３２の第２端面３２ｂに向かって、かつ軸方向に沿って屈曲延出された縦壁７１ｆと、縦壁７１ｆのロータコア３２側の端部から径方向内側に向かって張り出すように屈曲延出された当接壁７１ｇと、からなる。ロータコア３２にマグネットカバー７１を装着した状態（以下、マグネットカバー７１の装着状態という）では、ロータコア３２の第２端面３２ｂに、コア当接部７１ｄの当接壁７１ｇが当接される。

ここで、コア当接部７１ｄの当接壁７１ｇのうち、ロータコア３２の第２端面３２ｂに当接される一面７１ｈと、マグネット端部被覆部７１ｃのうち、マグネット３３側の一面７１ｉとの間の距離（請求項におけるコア当接部のロータコアに当接する箇所とマグネット端部被覆部との間の距離の一例）Ｌ３は、ロータコア３２における減速部３側の第２端面３２ｂとマグネット３３における減速部３側の第２端面３３ｂとの間の距離Ｌ２よりも長い。このため、マグネットカバー７１の装着状態では、マグネット端部被覆部７１ｃは、マグネット３３の第２端面３３ｂに接触されない。

また、マグネットカバー７１において、コア当接部７１ｄの縦壁７１ｆと筒状部７１ａとの間の径方向の距離Ｌ４は、マグネット３３の最大膨出部３３ｃでの径方向の厚さＴよりも長い。このため、マグネットカバー７１の装着状態では、コア当接部７１ｄの縦壁７１ｆは、マグネット３３の内側面に接触されない。

かしめ部７１ｅは、筒状部７１ａの内側にロータコア３２及びマグネット３３をマグネットホルダ７０とともに配置した状態で、筒状部７１ａの張り出し部７１ｂとは反対側端をかしめによって塑性変形させることにより形成される。マグネットカバー７１の組み付け方法の詳細は後述する。この組み付け方法の説明以外では、マグネットカバー７１のかしめ部７１ｅは、かしめられたものとして説明する。

なお、マグネットカバー７１の肉厚はできる限り薄肉とすることが望ましい。マグネットカバー７１の肉厚は、ロータ９とステータ８との間のクリアランス（隙間）の大きさに比例するからである。このクリアランスが大きくなると、ロータ９とステータ８との間の磁気的な吸引力や反発力が減少し、電動モータ２のトルク特性が悪化してしまう。

＜マグネットホルダ＞
図４、図５に示すように、マグネットホルダ７０は、例えば、硬質樹脂によって形成されている。マグネットホルダ７０は、軸方向からみてロータコア３２とほぼ重なる形状に形成されている。すなわち、マグネットホルダ７０は、ロータコア３２のコア本体部３４における第１端面３２ａに重ねて配置される環状部８１と、環状部８１の外周面から放射状に突出する４つの脚部８２と、環状部８１及び脚部８２の軸方向外側に一体に連結された端部壁８３と、を有する。

環状部８１の内周縁部に、４つの係止爪７４が周方向に等間隔で一体成形されている。係止爪７４は、軸方向に沿ってロータコア３２側に向かって突出している。係止爪７４は、断面が半円状に形成されている。係止爪７４は、マグネットホルダ７０がロータコア３２の第１端面３２ａに組み付けられた際、ロータコア３２の内周の逃げ溝７３（係合部７３ａ）に嵌合される。マグネットホルダ７０は、各係止爪７４が対応する逃げ溝７３（係合部７３ａ）に嵌合されることにより、ロータコア３２との径方向の相対変位が規制される。
また、環状部８１におけるコア本体部３４と重なる端部には、周方向で隣接する２つの係止爪７４の間に、凹部５９が形成されている。

４つの脚部８２は、環状部８１の外周上の係止爪７４に対応する位置から径方向外側に向かって突出形成されている。４つの脚部８２は、ロータコア３２における各突極３５の軸方向端面に重ねて配置される。４つの脚部８２の径方向外側端の位置は、軸方向からみて、対応する突極３５の径方向外側端とほぼ同じ位置である。
各脚部８２の軸方向の長さＨ１は、ロータコア３２の第１端面３２ａとマグネット３３の第１端面３３ａとの間の距離Ｌ１よりも若干長い。

各脚部８２の周方向両側面には、環状部８１寄りに、一対の圧入突起７６が形成されている。各圧入突起７６は、軸方向に沿って延び、かつロータコア３２に向かうに従って突出高さが漸次低くなるように形成されている。
ロータコア３２の外周面にマグネット３３を配置し、さらに、ロータコア３２にマグネットホルダ７０を組み付けると、マグネットホルダ７０の周方向で隣接する２つの脚部８２間に、各マグネット３３の端部が挿入される。このとき、マグネット３３の周方向側面が圧入突起７６に当接される。これにより、マグネット３３の周方向の変位が規制される。

端部壁８３は、環状部８１から径方向外側に張り出すように形成されている。端部壁８３は、ロータコア３２の軸心Ｃから脚部８２の先端部までの長さとほぼ同寸法の半径の円板形状（孔開き円板形状）である。端部壁８３は、周方向で隣接する２つの脚部８２の間の空間を脚部８２の軸方向外側位置で閉塞している。また、端部壁８３は、マグネット３３の第１端面３３ａを微小隙間を介して覆っている。

端部壁８３には、周方向で隣接する２つの脚部８２の間に、円形状の確認孔５７が形成されている。確認孔５７は、各マグネット３３における軸方向の端面と対向する位置に形成されている。これにより、マグネット３３を保持したロータコア３２とともにマグネットカバー７１内にマグネットホルダ７０が組み付けた状態（以下、マグネットホルダ７０の組み付け状態という）で、各マグネット３３の位置をロータコア３２の外部から目視確認できる。確認孔５７は、各マグネット３３と一対一で対応するように４つ設けられている。

また、端部壁８３は、軸方向外側の面が平坦に形成されている。これに対し、端部壁８３のマグネット３３側の内面８３ａには、放射状に延びる複数の補強リブ５８が突出形成されている。補強リブ５８は、端部壁８３における内面８３ａの周方向で隣接する２つの脚部８２の間に各々２つずつ配置されている。

補強リブ５８は、マグネットホルダ７０を樹脂によって例えば射出成形した際、端部壁８３の周域に凹みや波うち等の変形が生じるのを抑制する機能を有する。また、補強リブ５８は、端部壁８３の機械的強度を高める機能を有する。さらに、補強リブ５８は、マグネットホルダ７０の組み付け状態において、マグネット３３の第１端面３３ａに当接される。これにより、マグネット３３に軸方向に過大な荷重がかかった際に、マグネット３３の軸方向の変位が規制される。

このような構成のもと、マグネットホルダ７０における端部壁８３の外周部に、かしめ部７１ｅが形成される。すなわち、マグネットカバー７１のかしめ部７１ｅは、マグネット３３の第１端面３３ａよりも軸方向外側に位置されている。

＜マグネットカバーの組み付け方法＞
次に、図６から図９に基づいて、マグネットカバー７１の組み付け方法について説明する。
図６から図９は、マグネットカバー７１の組み付け工程を示す説明図である。
まず、マグネットカバー７１を組み付ける前に、予めロータコア３２の外周面にマグネット３３を配置する。この状態で、ロータコア３２の第１端面３２ａにマグネットホルダ７０を仮組みする。以下の説明では、この仮組み状態を予備アッセンブリ７９という。

この予備アッセンブリ７９の状態で、図６に示すように、ロータコア３２の第２端面３２ｂ側に、マグネットカバー７１を配置する。このとき、マグネットカバー７１は、ロータコア３２側にかしめ部７１ｅを向けて配置する。また、このとき、かしめ部７１ｅはかしめられておらず、張り出し部７１ｂとは反対側（ロータコア３２側）に向かうに従って開口面積が漸次大きくなるように末広がり状に形成されている。このように形成されたマグネットカバー７１の開口部７７を、ロータコア３２側に向けて配置する。

この状態で、張り出し部７１ｂの上に圧入治具９１を配置する。
圧入治具９１は、マグネットカバー７１の張り出し部７１ｂ及びコア当接部７１ｄの形状に対応するように形成されている。すなわち、圧入治具９１は、張り出し部７１ｂに当接される張り出し部押圧部９１ａと、コア当接部７１ｄに当接されるコア当接部押圧部９１ｂと、が一体成形されたものである。コア当接部押圧部９１ｂは、円板状に形成されている。コア当接部押圧部９１ｂの外径は、コア当接部７１ｄにおける縦壁７１ｆの内径よりも小さい。このため、コア当接部押圧部９１ｂは、コア当接部７１ｄの当接壁７１ｇのみに当接される。

張り出し部押圧部９１ａからのコア当接部押圧部９１ｂの突出長さＨ２は、コア当接部７１ｄの当接壁７１ｇのうち、一面７１ｈとは反対側の他面７１ｊと張り出し部７１ｂの最先端との間の距離Ｌ５よりも若干長い。
一方、予備アッセンブリ７９のマグネットホルダ７０側に、第１受け治具９２を配置する。第１受け治具９２は、マグネットホルダ７０の端部壁８３に当接される。

続いて、図７に示すように、圧入治具９１によって、予備アッセンブリ７９に向かってマグネットカバー７１を押圧しながらマグネット３３の外側面にマグネットカバー７１の筒状部７１ａを圧入する。そして、予備アッセンブリ７９にマグネットカバー７１を装着していく（カバー装着工程）。このとき、かしめ部７１ｅが末広がり状に形成されているので、予備アッセンブリ７９にマグネットカバー７１を容易に嵌め合わせることができる。
第１受け治具９２は、マグネットホルダ７０の端部壁８３側から圧入治具９１の押圧荷重を受ける。

ここで、張り出し部押圧部９１ａからのコア当接部押圧部９１ｂの突出長さＨ２は、コア当接部７１ｄの当接壁７１ｇのうち、一面７１ｈとは反対側の他面７１ｊと張り出し部７１ｂの最先端との間の距離Ｌ５よりも若干長い。このため、カバー装着工程では、マグネットカバー７１の張り出し部７１ｂに圧入治具９１の張り出し部押圧部９１ａが当接されるよりも若干先に、マグネットカバー７１の当接壁７１ｇに圧入治具９１のコア当接部押圧部９１ｂが当接される。

ここで、コア当接部７１ｄは、マグネット端部被覆部７１ｃの径方向内側端から径方向内側に向かって屈曲延出されている。このため、軸方向にかかる力に対して弾性変形しやすい。つまり、コア当接部押圧部９１ｂによって当接壁７１ｇを押圧しても、この当接壁７１ｇがロータコア３２側に弾性変形して撓んでしまう。この結果、コア当接部押圧部９１ｂによる押圧荷重を、当接壁７１ｇでほとんど受けることがない。そして、マグネットカバー７１の張り出し部７１ｂと当接壁７１ｇとに圧入治具９１が同時に当接される。

張り出し部７１ｂは、筒状部７１ａの端部から減速部３側（軸方向の外側）に向かって凸となるように、かつ径方向内側に向かって折り返すように形成されている。このため、軸方向にかかる力に対しての機械的強度が高く、張り出し部押圧部９１ａによる押圧荷重を確実に受ける。

この結果、カバー装着工程では、マグネットカバー７１の張り出し部７１ｂと当接壁７１ｇとに圧入治具９１が同時に当接されるものの、当接壁７１ｇへの押圧力は殆ど無視できる程度となる。そして、張り出し部押圧部９１ａによって張り出し部７１ｂを押圧する形になり、これによって、マグネット３３の外側面にマグネットカバー７１の筒状部７１ａが圧入される。

続いて、図８に示すように、ロータコア３２の第２端面３２ｂにマグネットカバー７１の当接壁７１ｇが当接されるまで、圧入治具９１によってマグネットカバー７１を予備アッセンブリ７９に向かって押圧する。ロータコア３２の第２端面３２ｂにマグネットカバー７１の当接壁７１ｇが当接されると、当接壁７１ｇの弾性変形がロータコア３２の第２端面３２ｂによって抑えられる。

このため、当接壁７１ｇにコア当接部押圧部９１ｂが当接されつつ、張り出し部７１ｂと張り出し部押圧部９１ａとの間に微小隙間Ｓが生じる。したがって、張り出し部押圧部９１ａによって筒状部７１ａを圧入した後、コア当接部押圧部９１ｂによって当接壁７１ｇが確実に押圧される。これにより、ロータコア３２におけるコア本体部３４の第２端面３２ｂに、当接壁７１ｇが確実に突き当てられる（突き当て工程）。

ここで、コア当接部７１ｄの当接壁７１ｇのうち、ロータコア３２の第２端面３２ｂに当接される一面７１ｈと、マグネット端部被覆部７１ｃのうち、マグネット３３側の一面７１ｉとの間の距離Ｌ３は、ロータコア３２における減速部３側の第２端面３２ｂとマグネット３３における減速部３側の第２端面３３ｂとの間の距離Ｌ２よりも長い。このため、マグネットカバー７１の装着状態では、マグネット端部被覆部７１ｃは、マグネット３３の第２端面３３ｂに接触されない。よって、圧入治具９１による押圧荷重がマグネットカバー７１を介してマグネット３３の第２端面３３ｂに作用されてしまうことがない。

また、マグネットカバー７１において、コア当接部７１ｄの縦壁７１ｆと筒状部７１ａとの間の径方向の距離Ｌ４は、マグネット３３の最大膨出部３３ｃでの径方向の厚さＴよりも長い。このため、マグネットカバー７１の装着状態では、コア当接部７１ｄの縦壁７１ｆは、マグネット３３の内側面に接触されない。よって、圧入治具９１による押圧荷重が、マグネットカバー７１を介してマグネット３３の内側面にかかってしまうことがない。

図９に示すように、予備アッセンブリ７９にマグネットカバー７１を完全に押し込んだ後、マグネットカバー７１のコア当接部７１ｄに、圧入治具９１に代わって第２受け治具９３を配置する。第２受け治具９３は、円板状に形成されている。第２受け治具９３の外径は、コア当接部７１ｄにおける縦壁７１ｆの内径よりも小さい。このため、第２受け治具９３は、コア当接部７１ｄの当接壁７１ｇのみに当接される。すなわち、マグネットカバー７１のコア当接部７１ｄの上からロータコア３２の第１端面３２ａのみを第２受け治具９３によって押さえる（コア受け工程）。

この状態で、かしめ治具９４によってかしめ部７１ｅを径方向内側に折り込むようにかしめる（図９における矢印Ｙ参照；かしめ工程）。
ここで、かしめ部７１ｅ側に配置されているマグネットホルダ７０は、ロータコア３２の第１端面３２ａ及びマグネット３３の第１端面３３ａに重ねて配置されている。このため、マグネットホルダ７０における端部壁８３の外周部に、かしめ部７１ｅが形成される。

すなわち、マグネットカバー７１のかしめ部７１ｅは、マグネット３３の第１端面３３ａよりも軸方向外側に位置されている。さらに、ロータコア３２の第１端面３２ａ及びマグネット３３の第１端面３３ａとかしめ部７１ｅとの間に、端部壁８３の外周部が配置される。このため、端部壁８３は、かしめ部７１ｅのかしめ作業時におけるかしめ荷重を受ける。この結果、かしめ治具９４によるかしめ荷重がマグネット３３にかかってしまうことがない。また、マグネットホルダ７０の補強リブ５８により、マグネットカバー７１の端部のかしめ時に、かしめ荷重によってマグネットホルダ７０の端部壁８３の外周縁部が変形するのが抑制される。

かしめ部７１ｅを塑性変形させることにより、ロータコア３２とマグネット３３とは、マグネットホルダ７０とともにマグネットカバー７１の内部に固定される。これにより、マグネットカバー７１の組み付けが完了する。

＜モータユニットの動作＞
次にモータユニット１の動作について説明する。
モータユニット１は、コントローラ４から電動モータ２の各コイル２４に電力が供給されると、ステータ８に所定の磁界が形成される。この磁界を受けて、磁界とロータ９のマグネット３３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９が継続的に回転される。
ロータ９が回転されると、シャフト３１と一体化されたウォーム軸４４が回転され、さらにウォーム軸４４に噛合されるウォームホイール４５が回転される。そして、ウォームホイール４５に一体に設けられた出力軸４８が回転され、例えば、図示しない車両のワイパー装置が駆動される。

このように上述のロータ９は、ロータコア３２の軸方向両端からマグネット３３が突出されている。このようなマグネット３３の周囲を覆うマグネットカバー７１は、マグネット３３の外側面を覆う筒状部７１ａと、マグネット３３の第２端面３３ｂを覆うマグネット端部被覆部７１ｃと、ロータコア３２の第２端面３２ｂを覆うコア当接部７１ｄと、マグネットホルダ７０の上からかしめ固定されるかしめ部７１ｅと、を有する。そして、コア当接部７１ｄの当接壁７１ｇのうち、ロータコア３２の第２端面３２ｂに当接される一面７１ｈと、マグネット端部被覆部７１ｃのうち、マグネット３３側の一面７１ｉとの間の距離Ｌ３は、ロータコア３２における減速部３側の第２端面３２ｂとマグネット３３における減速部３側の第２端面３３ｂとの間の距離Ｌ２よりも長い。

このため、ロータコア３２の両端のそれぞれにマグネットホルダ７０を配置することなく、マグネット端部被覆部７１ｃ及びコア当接部７１ｄによって、マグネットカバー７１を装着する際の押圧荷重がマグネット３３にかかってしまうことを防止できる。したがって、マグネット端部被覆部７１ｃ及びコア当接部７１ｄをマグネットホルダ７０に代えることにより、マグネットホルダ７０の数を削減できる。すなわち、ロータ９の部品点数を低減でき、ロータ９の製造コストを低減できる。また、マグネットホルダ７０を削減できる分、ロータ９の軸長を短くでき、ロータ９を小型化できる。

コア当接部７１ｄは、マグネット端部被覆部７１ｃの内周縁から屈曲延出された縦壁７１ｆと、縦壁７１ｆのロータコア３２側の端部から径方向内側に向かって張り出すように屈曲延出された当接壁７１ｇと、からなる。すなわち、コア当接部７１ｄは、マグネット端部被覆部７１ｃの内周縁からロータコア３２の第２端面３２ｂに向かって屈曲延出されている。このため、コア当接部７１ｄの形状を簡素化でき、マグネットカバー７１の製造コストを低減できる。

マグネットカバー７１は、筒状部７１ａの端部から減速部３側（軸方向の外側）に向かって凸となるように、かつ径方向内側に向かって折り返すように形成された張り出し部７１ｂを有する。このため、マグネットカバー７１の組み付け時に、張り出し部７１ｂを利用してマグネット３３の外側面にマグネットカバー７１を圧入できる。

張り出し部７１ｂは凸となるように形成されているので、機械的強度を向上させやすい。また、張り出し部７１ｂによって、圧入治具９１の張り出し部押圧部９１ａがマグネットカバー７１のマグネット端部被覆部７１ｃに接触してしまうことを防止できる。これらの結果、マグネットカバー７１の圧入時に、マグネット端部被覆部７１ｃやコア当接部７１ｄの変形に起因してマグネットカバー７１が座屈変形してしまうことを抑制できる。

ロータコア３２の第１端面３２ａとマグネット３３の第１端面３３ａとの間の距離Ｌ１は、ロータコア３２の減速部３側の第２端面３２ｂとマグネット３３の第２端面３３ｂとの間の距離Ｌ２よりも長い。
ここで、ロータコア３２やマグネット３３は、軸方向の製造誤差が大きくなりやすい。このため、ロータコア３２の第２端面３２ｂ側に組み付けられるマグネットカバー７１のコア当接部７１ｄを基準とし、このコア当接部７１ｄとは軸方向で反対側、つまりかしめ部７１ｅ側の距離を長くすることで、かしめ部７１ｅでロータコア３２とマグネット３３の製造誤差を吸収させることができる。

マグネットカバー７１において、コア当接部７１ｄの縦壁７１ｆと筒状部７１ａとの間の径方向の距離Ｌ４は、マグネット３３の最大膨出部３３ｃでの径方向の厚さＴよりも長い。このため、マグネットカバー７１の装着状態では、コア当接部７１ｄの縦壁７１ｆは、マグネット３３の内側面に接触してしまうことを防止できる。したがって、マグネットカバー７１によってマグネット３３に余計な応力がかかることを防止できる。マグネットカバー７１によって、マグネット３３が損傷してしまうことを防止できる。

マグネット３３は、ロータコア３２に組み付けられた状態において、このロータコア３２の軸方向両端から突出している。このため、マグネット３３の有効磁束が増大し、電動モータ２の特性を向上できる。
以上のようなロータ９と、このロータに対する磁気的な吸引力や反発力を生成するステータ８と、により電動モータ２を構成することにより、小型で安価な電動モータ２を提供できる。

電動モータ２のモータ特性を向上でき、かつ小型で安価な電動モータ２を提供できるので、国連が主導する持続可能な開発目標（ＳＤＧｓ）の目標７「全ての人々の、安価かつ信頼できる持続可能な近代的エネルギーへのアクセスを確保する」、及び目標９「強靭（レジリエント）なインフラ構築、包摂的かつ持続可能な産業化の促進及びイノベーションの促進を図る」に貢献することが可能となる。

マグネットカバー７１を組み付けるにあたって、カバー装着工程と、コア受け工程と、かしめ工程と、を有する。このため、ロータコア３２にマグネットカバー７１をかしめ固定する際、マグネット端部被覆部７１ｃに余計な荷重がかかってこのマグネット端部被覆部７１ｃが座屈変形してしまうことを防止できる。
カバー装着工程において、圧入治具９１によってマグネットカバー７１の張り出し部７１ｂを押圧している。このため、マグネットカバー７１を圧入する際、マグネットカバー７１が座屈変形してしまうことを抑制できる。

また、カバー装着工程において、突き当て工程を有する。このように、マグネットカバー７１の圧入時に、ロータコア３２の第２端面３２ｂに当接する当接壁７１ｇを支持する。このため、マグネット３３の第２端面３３ｂに接触されないマグネット端部被覆部７１ｃに余計な荷重がかかってしまうことを確実に防止できる。よって、マグネットカバー７１を座屈変形させることなく、ロータコア３２にマグネットカバー７１を確実に装着することができる。

本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
例えば上述の実施形態では、モータユニット１は、車両のワイパー装置の駆動源として用いられる場合について説明した。しかしながらこれに限られるものではなく、さまざまな電装品の駆動源としてモータユニット１を用いることができる。

上述の実施形態では、コア当接部７１ｄは、マグネット端部被覆部７１ｃの内周縁からロータコア３２の第２端面３２ｂに向かって、かつ軸方向に沿って屈曲延出された縦壁７１ｆと、縦壁７１ｆのロータコア３２側の端部から径方向内側に向かって張り出すように屈曲延出された当接壁７１ｇと、からなる場合について説明した。しかしながらこれに限られるものではなく、コア当接部７１ｄは、マグネットカバー７１の装着状態において、ロータコア３２の第２端面３２ｂに当接する形状であればよい。そして、コア当接部７１ｄのロータコア３２に当接する箇所とマグネット端部被覆部７１ｃとの間の距離（距離Ｌ３）が、ロータコア３２の第２端面３２ｂとマグネット３３の第２端面３３ｂとの間の距離Ｌ２よりも長ければよい。

上述の実施形態では、マグネットホルダ７０の４つの脚部８２の径方向外側端の位置は、軸方向からみて、対応する突極３５の径方向外側端とほぼ同じ位置である場合について説明した。しかしながらこれに限られるものではなく、脚部８２の径方向外側端の位置は、軸方向からみて必ずしも対応する突極３５の径方向外側端と同じ位置である必要はない。マグネットカバー７１のかしめ部７１ｅを形成する際、かしめ荷重がマグネット３３に作用しないようにマグネットホルダ７０の環状部８１から脚部８２が突出されていればよい。

上述の実施形態では、張り出し部押圧部９１ａからのコア当接部押圧部９１ｂの突出長さＨ２は、コア当接部７１ｄの当接壁７１ｇのうち、一面７１ｈとは反対側の他面７１ｊと張り出し部７１ｂの最先端との間の距離Ｌ５よりも若干長い場合について説明した。しかしながらこれに限られるものではなく、長さＨ２は距離Ｌ５より若干短くてもよい。但しこの場合、カバー装着工程において張り出し部７１ｂが座屈、変形しない程度に、張り出し部７１ｂを大きく形成することが望ましい。

１…モータユニット、２…電動モータ、３…減速部、４…コントローラ、５…モータケース、６…第１モータケース、６ａ…開口部、７…第２モータケース、７ａ…開口部、８…ステータ、９…ロータ、１０…底部、１０ａ…貫通孔、１１…コネクタ、１６…外フランジ部、１７…外フランジ部、２０…ステータコア、２１…コア本体部、２２…ティース、２３…インシュレータ、２４…コイル、３１…シャフト、３２…ロータコア、３２ａ…第１端面（ロータコアにおける回転軸線方向の一端）、３２ｂ…第２端面（ロータコアにおける回転軸線方向の他端）、３２ｂ…第２端面、３３…マグネット、３３ａ…第１端面（マグネットにおける回転軸線方向の一端）、３３ｂ…第２端面（マグネットにおける回転軸線方向の他端）、３３ｃ…最大膨出部、３４…コア本体部、３５…突極、４０…ギアケース、４０ａ…開口部、４０ｂ…側壁、４０ｃ…底壁、４１…ウォーム減速機構、４２…ギア収容部、４３…開口部、４４…ウォーム軸、４５…ウォームホイール、４６…軸受、４７…軸受、４８…出力軸、４８ａ…スプライン、４９…軸受ボス、５２…リブ、５７…確認孔、５８…補強リブ、５９…凹部、６１…磁気検出素子、６２…コントローラ基板、６３…カバー、７０…マグネットホルダ、７１…マグネットカバー、７１ａ…筒状部、７１ｂ…張り出し部、７１ｃ…マグネット端部被覆部、７１ｄ…コア当接部、７１ｅ…かしめ部、７１ｆ…縦壁、７１ｇ…当接壁、７１ｈ…一面、７１ｉ…一面、７１ｊ…他面、７２…シャフト保持孔、７３…溝、７３ａ…係合部、７４…係止爪、７６…圧入突起、７７…開口部、７９…予備アッセンブリ、８１…環状部、８２…脚部、８３…端部壁、８３ａ…内面、９１…圧入治具、９１ａ…張り出し部押圧部、９１ｂ…コア当接部押圧部、９２…第１受け治具、９３…第２受け治具、９４…かしめ治具、Ｃ…回転軸線、Ｈ１…長さ、Ｈ２…突出長さ、Ｌ１～Ｌ５…距離、Ｓ…微小隙間、Ｔ…厚さ

Claims (8)

1. 回転軸線回りに回転するシャフトと、
   前記シャフトに固定されたロータコアと、
   前記ロータコアの外周面に配置され、前記ロータコアにおける前記回転軸線方向の両端から突出されたマグネットと、
   前記ロータコアにおける前記回転軸線方向の一端のみに設けられ、前記ロータコアに当接されるとともに前記マグネットにおける前記回転軸線方向の一端を覆うマグネットホルダと、
   前記マグネットの周囲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、
   前記マグネットの外側面を覆う筒状部と、
   前記マグネットにおける前記回転軸線方向の他端を覆うマグネット端部被覆部と、
   前記ロータコアにおける前記回転軸線方向の他端に当接されるコア当接部と、
   前記マグネットホルダの上からかしめ固定されるかしめ部と、
   を有し、
   前記コア当接部の前記ロータコアに当接する箇所と前記マグネット端部被覆部との間の距離は、前記ロータコアにおける前記回転軸線方向の他端と前記マグネットにおける前記回転軸線方向の他端との間の距離よりも長い
   ことを特徴とするロータ。
2. 前記コア当接部は、前記マグネット端部被覆部の内周縁から前記ロータコアの前記回転軸線方向の他端に向かって屈曲延出してなる
   ことを特徴とする請求項１に記載のロータ。
3. 前記マグネットカバーは、前記筒状部の前記回転軸線方向の他端と前記マグネット端部被覆部とを連結し、前記回転軸線方向の外側に向かって凸となるように形成された張り出し部を有する
   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. 前記ロータコアにおける前記回転軸線方向の一端と前記マグネットにおける前記回転軸線方向の一端との間の距離は、前記ロータコアにおける前記回転軸線方向の他端と前記マグネットにおける前記回転軸線方向の他端との間の距離よりも長い
   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. 請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のロータと、
   前記ロータの周囲に設けられ、前記ロータに対する磁気的な吸引力や反発力を生成するステータと、
   を備える
   ことを特徴とする電動モータ。
6. 請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のロータの組み立て方法であって、
   前記マグネットの外側面に前記マグネットカバーの前記筒状部を圧入し、前記マグネットカバーを装着するカバー装着工程と、
   前記カバー装着工程の後、前記マグネットカバーの前記コア当接部の上から前記ロータコアの前記回転軸線方向の他端のみを受け治具によって押さえるコア受け工程と、
   前記コア受け工程の後、かしめ治具を用い、前記マグネットホルダの上から前記筒状部における前記回転軸線方向の一端をかしめることにより、前記かしめ部を形成するかしめ工程と、
   を有する
   ロータの組み立て方法。
7. 前記マグネットカバーは、前記筒状部の前記回転軸線方向の他端における全周と前記マグネット端部被覆部の全周とを連結し、前記回転軸線方向の外側に向かって凸となるように形成された張り出し部を有し、
   前記カバー装着工程において、圧入治具によって前記張り出し部を押圧することにより、前記マグネットの外側面に前記筒状部を圧入する
   ことを特徴とする請求項６に記載のロータの組み立て方法。
8. 前記カバー装着工程において、前記マグネットの外側面に前記筒状部を圧入した後、前記ロータコアにおける前記回転軸線方向の他端に、前記コア当接部を押圧して突き当てる突き当て工程を有する
   ことを特徴とする請求項７に記載のロータの組み立て方法。

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