JP2023060533A - ロータ、及び、モータ - Google Patents

Abstract

【課題】コアプレートの突極部の先端の反り変形に拘わらず、マグネットカバー内にロータコアと荷重受けブロックを容易に、かつ安定して組み付けることができるロータ、及び、モータを提供する。【解決手段】ロータは、ロータコア３２と、永久磁石３３、マグネットカバー７１、荷重受けブロック７０を備える。ロータコアは、コア本体部と複数の突極を有する。永久磁石は突極３２Ｂの間に配置される。マグネットカバーはロータコアと永久磁石の外側を覆い、軸方向外側の端部にフランジ部を有する。荷重受けブロックは、ロータコアの軸方向の端部とフランジ部の間に配置される。ロータコアは複数のコアプレートが積層されて構成される。ロータコアの軸方向の端部側にはスペーサ部が配置される。スペーサ部は、突極の軸方向外側の端面と、荷重受けブロックの対向面との間に軸方向に離間する隙間を形成する。【選択図】図３

Description

本発明は、ロータ、及び、モータに関するものである。

車両のワイパー装置等に用いられるモータとして、永久磁石がロータ側に設けられたものがある。この種のモータで用いられるロータの永久磁石の配置方式としては、ロータコアの外周部に永久磁石を配置したもの（ＳＰＭ：Ｓｕｒｆａｃｅ Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ Ｍａｇｎｅｔ）が知られている。

この方式を採用したロータとして、ロータコアの外周部に複数の永久磁石が組付けられ、その状態でロータコアと永久磁石の外側が略筒状のマグネットカバーによって覆われたものがある。マグネットカバーは、略筒状の周壁内にロータコアと永久磁石を配置した後に、軸方向（回転軸線に沿う方向）の端部がロータコアの端部にかしめによって固定される。

しかし、かしめによってマグネットカバーをロータコアに固定したロータにおいては、マグネットカバーの端縁をかしめる際に、大きなかしめ荷重が永久磁石に伝達され易い。そして、かしめ作業の際に、マグネットカバーのかしめ部を通して永久磁石に大きなかしめ荷重が伝達されると、永久磁石に損傷や劣化が生じることが懸念される。

この対策として、マグネットカバーの係止用のフランジ部と、ロータコアの軸方向外側の端部との間に別体の荷重受けブロックを配置したロータの構造が案出されている（例えば、特許文献１参照）。
このロータによれば、フランジ部に作用するかしめ荷重が荷重受けブロックによって受け止められるため、ロータコアの外周に配置される永久磁石に対して大きなかしめ荷重が伝達され難くなる。

国際公開第２０２０／１０５４７９号

しかし、上記のタイプのロータの多くは、複数のコアプレートを軸方向に積層することでロータコアが構成されている。そして、ロータコアは、略円筒状のコア本体部と、コア本体部の外周部から放射方向に突出する複数の突極を有し、円周方向で隣接する各突極の間に永久磁石が配置されている。
ロータコアを製造する場合には、コアプレートのプレート素材を複数枚重ねて用意し、その複数のプレート素材に対しプレス成形によって一度にコアプレートの打ち抜きを行う。このとき、コアプレートの突極部はコア本体部から狭い幅で径方向に突出しているため、突極部の先端部側に大きな曲げ荷重が作用する。このため、プレス成形されたコアプレートには、突極部の先端部側に打ち抜き方向に向かう反り変形が生じ易い。

上述のように成形された複数のコアプレートを積層状態のままロータコアとして用いた場合、ロータコアを複数の永久磁石と荷重受けブロックとともにマグネットカバー内に収容したときに、軸方向外側の端部に位置されるコアプレートの突極部の先端部分（反りの先端部分）が荷重受けブロックに当接する。このとき、コアプレートの突極部の先端部は、かしめ荷重に抗する方向（軸方向の外側）に荷重受けブロックを押し返すため、かしめ作業が難しくなるとともに、かしめによるロータコアの固定が不安定になり易い。

そこで本発明は、コアプレートの突極部の先端の反り変形に拘わらず、マグネットカバー内にロータコアと荷重受けブロックを容易に、かつ安定して組み付けることができるロータ、及び、モータを提供しようとするものである。

上記課題を解決するために、本発明に係るロータは、以下の構成を採用した。
即ち、本発明に係るロータは、略円筒状のコア本体部、及び当該コア本体部の外周部から放射方向に突出する複数の突極を有するロータコアと、前記ロータコアの周方向で隣接する各前記突極の間に配置される複数の永久磁石と、前記ロータコアと複数の前記永久磁石の外側を覆い、軸方向外側の端部に径方向内側に屈曲したフランジ部を有する略筒状のマグネットカバーと、前記ロータコアの軸方向外側の端部と前記フランジ部の間に配置されて、前記フランジ部と前記ロータコアの間で軸方向の荷重を伝達可能な荷重受けブロックと、を備え、前記ロータコアは、磁性材料から成る複数のコアプレートが軸方向に積層されて構成され、前記ロータコアの少なくとも一方の軸方向外側の端部側には、前記突極の軸方向外側の端面と、当該端面に対向する前記荷重受けブロックの対向面との間に軸方向に離間する隙間を形成するスペーサ部が配置されていることを特徴とする。

本発明に係るロータによれば、ロータコアの突極の軸方向の端面と荷重受けブロックの対向面との間に、突極部の先端の反りを受容する隙間が形成される。このため、本発明に係るロータを採用した場合には、コアプレートの突極部の先端の反り変形に拘わらず、マグネットカバー内にロータコアと荷重受けブロックを容易に、かつ安定して組み付けることができる。

実施形態のモータユニットの斜視図である。 実施形態のモータユニットの図１のＩＩ－ＩＩ線に沿う断面図である。 実施形態のロータの分解斜視図である。 実施形態のロータの軸方向に沿う断面図である。 実施形態のロータコアの斜視図である。 実施形態の第１コアプレートの斜視図である。 実施形態の第２コアプレートの斜視図である。 実施形態の第１コアプレートの平面図である。 実施形態の第２コアプレートの平面図である。 実施形態のロータのかしめ工程前の図４と同様の断面図である。 実施形態の図１０のＸＩ部の拡大図である。 他の実施形態１の第１コアプレートと第２コアプレートを重ね合わせた平面図である。 他の実施形態２のロータコアの側面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下で説明する各実施形態においては、同一部分に共通符号を付し、重複する説明を省略するものとする。

（モータユニット）
図１は車両に用いられるモータユニット１の斜視図である。図２は、モータユニット１の図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、モータ２と、モータ２の回転を減速して出力する減速部３と、モータ２の駆動制御を行うコントローラ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２の回転軸３１の回転軸線方向に沿う方向を意味し、単に「周方向」という場合は、回転軸３１の周方向を意味するものとする。また、単に「径方向」という場合は、回転軸３１の径方向を意味するものとする。

（モータ）
モータ２は、モータケース５と、モータケース５内に収納された略円筒状のステータ８と、ステータ８の径方向内側に配置され、ステータ８に対して回転可能に設けられたロータ９と、を備えている。本実施形態のモータ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。

（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のギヤケース４０と接続されるように、当該ギヤケース４０と一体成形されている。底部１０の径方向略中央には、モータ２の回転軸３１を挿通可能な貫通孔が形成されている。

また、第１モータケース６と第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。モータケース５の内部空間には、ステータ８とロータ９が配置されている。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）
ステータ８は、積層した電磁鋼板等から成るステータコア２０と、ステータコア２０に巻回される複数のコイル２４と、を備えている。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、を有している。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を回転させるための磁界を生成する。

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、内周部に回転軸３１が圧入固定される略筒状のロータコア３２と、ロータコア３２の外周部に組付けられた４つの永久磁石３３（図３参照）と、を備えている。本実施形態では、回転軸３１は、減速部３を構成するウォーム軸４４と一体に形成されている。回転軸３１とウォーム軸４４は、モータケース５とギヤケース４０とに回転自在に支持されている。回転軸３１とウォーム軸４４は、回転軸線（軸心Ｃ）回りに回転する。なお、永久磁石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、永久磁石３３は、これに限るものではなく、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。
ロータ９の詳細構造については後に説明する。

（減速部）
減速部３は、モータケース５と一体化されたギヤケース４０と、ギヤケース４０内に収納されたウォーム減速機構４１と、を備えている。ギヤケース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。ギヤケース４０は、一面に開口部４０ａを有する箱状に形成されている。ギヤケース４０は、ウォーム減速機構４１を内部に収容するギヤ収容部４２を有する。また、ギヤケース４０の側壁４０ｂには、第１モータケース６が一体形成されている箇所に、第１モータケース６の貫通孔とギヤ収容部４２を連通する開口部４３が形成されている。

ギヤケース４０の底壁４０ｃ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り、内周側に不図示の滑り軸受が配置されている。軸受ボス４９の先端部内側には、不図示のＯリングが装着されている。また、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、軸方向の両端部が軸受４６，４７を介してギヤケース４０に回転可能に支持されている。ウォームホイール４５には、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（モータ２の回転軸３１）の回転軸線（軸心Ｃ）と略直交するように配置されている。出力軸４８は、ギヤケース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、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、後述するコントローラ４に設けられた磁気検出素子６１によって位置を検出される。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を有している。コントローラ基板６２は、磁気検出素子６１がウォームホイール４５のセンサマグネットに対向するように、ギヤケース４０の開口部４０ａ内に配置されている。ギヤケース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。また、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（不図示）や、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。

（ロータの詳細構造）
図３は、本実施形態のロータ９の分解斜視図であり、図４は、ロータ９の軸方向に沿う（軸心Ｃに沿う）断面図である。なお、図４は、後述のロータコア３２の軸心Ｃ回りの相反位置に配置される二つの突極３２Ｂを通るように、ロータ９が断面にされている。また、本明細書においては、ロータ９に関し、「軸方向」とは、回転軸線（軸心Ｃ）に沿う方向を意味し、「径方向」とは、回転軸線と直交する方向を意味するものとする。
図３，図４に示すように、ロータ９は、回転軸３１（図２参照。）とともに回転軸線（軸心Ｃ）回りに回転可能なロータコア３２と、ロータコア３２の外周部に配置された４つの永久磁石３３と、ロータコア３２の軸方向の一端側と他端側にそれぞれ配置される一対の荷重受けブロック７０と、ロータコア３２及び永久磁石３３を一対の荷重受けブロック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、を備えている。

ロータコア３２は、略円筒状のコア本体部３２Ａと、コア本体部３２Ａの外周面から放射方向に突出する４つの突極３２Ｂと、を有している。本実施形態の場合、各突極３２Ｂの径方向の突出長さは、コア本体部３２Ａの径方向幅（半径方向の最大幅）よりも長くなっている。
ロータコア３２は、電磁鋼板等の磁性材料から成る複数のコアプレートを軸方向に積層して構成されている。コアプレートは、同形状の複数の第１コアプレート８０と、第１コアプレート８０と若干形状の異なる一つの第２コアプレート８１と、から成る。第２コアプレート８１は、軸方向に複数積層された第１コアプレート８０の軸方向の一方の端面に重ねられている。第１コアプレート８０と第２コアプレート８１の詳細構造については後に説明する。

ロータコア３２の４つの突極３２Ｂは、コア本体部３２Ａの外周部から放射方向に等間隔に突出し、かつ、その突出部分が軸方向に沿って延在している。本実施形態では、コア本体部３２Ａの外周面は、ロータ９の軸心Ｃ（回転軸線）を中心とした略円形形状に形成されている。各突極３２Ｂのうちの、ロータコア３２の円周方向に臨む側面は、平坦面によって構成されている。ロータコア３２の円周方向で隣接する各突極３２Ｂの間には、永久磁石３３が配置される。

本実施形態では、永久磁石３３は軸方向視で略円弧状に形成されている。ロータコア３２の各突極３２Ｂは、ロータ９の軸心Ｃから径方向外側の端部までの距離が、ロータ９の軸心Ｃから永久磁石３３の外周面の最大膨出部までの距離とほぼ同じになるように設定されている。

各永久磁石３３の軸方向の長さは、ロータコア３２の突極３２Ｂの軸方向長さよりも長くなるように形成されている。本実施形態の場合、各永久磁石３３は、ロータコア３２に組付けられた状態において、突極３２Ｂに対して軸方向の一端側と他端側にほぼ同長さだけ突出するように設定されている。

また、ロータコア３２の内周面には、ロータ９の軸心Ｃを中心とした４つ円弧面と、隣接する円弧面の間から径方向外側に向かって延びる逃げ溝７３が形成されている。各逃げ溝７３は、径方向外側に向かって同長さ延び、延び方向の端部は、円弧状の係合部７３ａとされている。各逃げ溝７３の係合部７３ａには、後述する荷重受けブロック７０の係止爪７４が嵌入される。また、ロータコア３２の内周の４つの円弧面には、モータ２の回転軸３１（図２参照）が圧入固定される。

マグネットカバー７１は、円筒状の周壁７１ａと、周壁７１ａの軸方向の一端部と他端部からそれぞれ径方向内側に屈曲して延びる一対のフランジ部７１ｂ，７１ｃと、を有している。周壁７１ａの内側には、ロータコア３２及び永久磁石３３が一対の荷重受けブロック７０とともに配置される。一対のフランジ部７１ｂ，７１ｃの少なくとも一方は、周壁７１ａの内側に、ロータコア３２及び永久磁石３３を一対の荷重受けブロック７０とともに配置した状態で、かしめによって塑性変形させられるかしめフランジとされている。以下では、一方のフランジ部７１ｂは予め曲げ形成され、他方のフランジ部７１ｃは、ロータコア３２等の装填後にかしめによって形成されるものとして説明する。

ロータコア３２の軸方向の一端側と他端側に配置される荷重受けブロック７０は同形状とされている。二つの荷重受けブロック７０は、上下を反転させた状態でロータコア３２に組付けられている。荷重受けブロック７０は、例えば、硬質樹脂によって形成されている。荷重受けブロック７０は、軸方向視でロータコア３２、及び永久磁石３３とほぼ重なる形状に形成されている。

荷重受けブロック７０は、ロータコア３２のコア本体部３２Ａの軸方向の端面に重ねて配置される環状部７０Ａと、環状部７０Ａの外周面から放射方向に突出して、ロータコア３２の各突極３２Ｂの軸方向の端面に対向するように配置される４つの脚部７０Ｂと、環状部７０Ａ及び脚部７０Ｂの軸方向外側に一体に設けられ、環状部７０Ａから径方向外側に張り出す孔開き円板状の端部壁７０Ｃと、を有している。

４つの脚部７０Ｂは、ロータ９の軸方向視において、ロータコア３２の各突極３２Ｂと重なるように形成されている。各脚部７０Ｂの円周方向の幅は、突極３２Ｂの円周方向の幅とほぼ同幅に設定されている。各脚部７０Ｂのロータコア３２に臨む側の軸方向の端面は、ロータコア３２側の突極３２Ｂの端面（軸方向外側の端面）に対向する対向面７０Ｂａとされている。一方の荷重受けブロック７０（図３，図４中の下側の荷重受けブロック）の各脚部７０Ｂの対向面７０Ｂａは、ロータコア３２の軸方向の一端側の突極３２Ｂの端面に重ねられる。これに対し、他方の荷重受けブロック７０（図３，図４中の上側の荷重受けブロック）の各脚部７０Ｂの対向面７０Ｂａは、ロータコア３２の軸方向の他端側の突極３２Ｂの端面に対し当接せずに隙間をもって対向する。

端部壁７０Ｃは、ロータコア３２の軸心Ｃから脚部２７０Ｂの先端部までの長さとほぼ同寸法の外径の円板形状（孔開き円板形状）に形成されている。端部壁７０Ｃは、円周方向で隣接する脚部７０Ｂの間の空間を脚部７０Ｂの軸方向外側位置で閉塞している。

各荷重受けブロック７０は、ロータコア３２とともにマグネットカバー７１内に収容された状態でマグネットカバー７１のフランジ部７１ｃがかしめられると、フランジ部７１ｂ，７１ｃから軸方向にかしめ荷重を受ける。このとき、各荷重受けブロック７０は、フランジ部７１ｂ，７１ｃとロータコア３２とに当接し、フランジ部７１ｂ，７１ｃとロータコア３２との間で軸方向の荷重（かしめ荷重）を伝達する。

荷重受けブロック７０の各脚部７０Ｂの軸方向の厚みは、ロータコア３２の突極３２Ｂからの永久磁石３３の突出長さよりも厚くなるように設定されている。したがって、荷重受けブロック７０がロータコア３２の軸方向の端部に組付けられると、ロータコア３２の軸方向の端部から突出した永久磁石３３の端部が荷重受けブロック７０の隣接する脚部７０Ｂ間に受容される。また、本実施形態の場合、各脚部７０Ｂは、径方向に関して、ロータコア３２の対応する突極３２Ｂの径方向の端部と等しい径方向位置まで延びている。
なお、ロータコア３２の軸方向の一方の端部（図３，図４中の下側の端部）では、荷重受けブロック７０が組付けられると、その荷重受けブロック７０の環状部７０Ａと各脚部７０Ｂがロータコア３２のコア本体部３２Ａと各突極３２Ｂの端面に当接する。また、ロータコア３２の軸方向の他方の端部（図３，図４中の上側の端部）では、荷重受けブロック７０が組付けられると、その荷重受けブロック７０の環状部７０Ａがロータコア３２のコア本体部３２Ａの端面に当接する。

各荷重受けブロック７０の環状部７０Ａの内周縁部のうちの、各脚部７０Ｂの径方向内側の延長上位置には、軸方向に略沿ってロータコア３２側に向かって突出する係止爪７４が一体に形成されている。係止爪７４は、断面が略半円状に形成され、荷重受けブロック７０がロータコア３２の端面に組付けられたときに、ロータコア３２の内周の逃げ溝７３（係合部７３ａ）に嵌合されるようになっている。荷重受けブロック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に対して径方向と周方向に位置決めされる。

（コアプレートの詳細構造）
図５は、第１コアプレート８０と第２コアプレート８１を積層したロータコア３２の斜視図である。図６，図７は、第１コアプレート８０と第２コアプレート８１の各単体の斜視図であり、図８，図９は、第１コアプレート８０と第２コアプレート８１の各単体の平面図である。
図６，図８に示すように、第１コアプレート８０は、ロータコア３２のコア本体部３２Ａを構成する円環状の基部８０ａと、ロータコア３２の突極３２Ｂを構成する複数の突極片８０ｂ（突極部）と、を有する。突極片８０ｂは、基部８０ａの外周部から放射状に外側に延びている。基部８０ａの内周側には、前述した複数の逃げ溝７３が形成されている。基部８０ａの周方向で隣接する各逃げ溝７３の間にはボス部５３が設けられている。ボス部５３は、プレス成形等により、第１コアプレート８０の軸方向の一方に膨出するように有底円筒状に形成されている。積層される複数の第１コアプレート８０は、下層の第１コアプレート８０のボス部５３の凸部側が上層の第１コアプレート８０のボス部５３の凹部側に嵌合されることにより、第１コアプレート８０同士が固定される。

第１コアプレート８０の成形に際しては、複数のプレート素材に予めボス部５３を形成しておく。この状態から上下のプレート素材のボス部５３同士を相互に凹凸嵌合し、複数のプレート素材を積層しておく。この後、積層された複数のプレート素材に対してプレスによる打ち抜きを行い、複数の第１コアプレート８０の輪郭部を同時に成形する。
このとき、プレスによる打ち抜きによって形成される第１コアプレート８０の突極片８０ｂは、幅が狭く、かつ径方向に長く延びていることから、突極片８０ｂの先端側には、打ち抜き方向に沿った反り変形（図１１参照）が発生し易い。

なお、各突極片８０ｂに基部８０ａのボス部５３と同様のボス部を予め形成しておき、積層される複数の第１コアプレート８０の各突極片８０ｂ同士をボスによる凹凸嵌合によって相互に固定しておけば、突極片８０ｂの反り変形はある程度抑制することができる。しかし、実際には、幅の狭い突極片８０ｂにボス部を形成すると、ロータコア３２の突極３２Ｂにおける磁気抵抗が増大してしまう。このため、突極片８０ｂにボス部を形成することができないこともあり、プレスによる打ち抜き時に突極片８０ｂの先端に生じる反り変形を無くすことは難しい。

第２コアプレート８１は、図７，図９に示すように円環状に形成されている。第２コアプレート８１は、第１コアプレート８０の基部８０ａとほぼ同形状・同サイズに形成されている。第２コアプレート８１は、第１コアプレート８０と同厚みのプレート素材から構成される。第２コアプレート８１は、ロータコア３２のコア本体部３２Ａの一部を構成する。第２コアプレート８１は、第１コアプレート８０の積層体の軸方向の端部のうちの、プレスによる打ち抜き時に突極片８０ｂの先端が反り変形する側の端部に重ねて配置される。

第２コアプレートの内周側には、第１コアプレート８０の基部８０ａと同様に複数の逃げ溝７３が形成されている。第２コアプレートの周方向で隣接する各逃げ溝７３の間には、円形状の貫通孔５４が形成されている。貫通孔５４は、第１コアプレート８０の各ボス部５３と対応する位置に形成されている。貫通孔５４の内径は、ボス部５３の外径とほぼ同じに形成されている。各貫通孔５４には、端部の第１コアプレート８０のボス部５３が嵌合される。これにより、第２コアプレート８１が端部の第１コアプレート８０に固定され、ロータコア３２の組付けが完了する。

（ロータの組付け）
図１０は、ロータコア３２の軸方向の両側の端部に荷重受けブロック７０を組付け、その状態でロータコア３２と荷重受けブロック７０をマグネットカバー７１の内部に収容した状態を示す断面図である。図１０では、マグネットカバー７１の一端部（図中下端部）にのみフランジ部７１ｂが曲げ形成されているが、マグネットカバー７１の他端側のフランジ部７１ｃは曲げられていない。他端側のフランジ部７１は、後のかしめ工程によって曲げられる。また、図１１は、図１０のＸＩ部を拡大して示した図である。
図１０，図１１に示すように、ロータコア３２の第２コアプレート８１が配置される側の端部に荷重受けブロック７０が組付けられると、荷重受けブロック７０は環状部７０Ａの軸方向の端面において、第２コアプレート８１の端面に当接する。このとき、荷重受けブロック７０の各脚部７０Ｂの対向面７０Ｂａ（端面）は、端部の第１コアプレート８０の突極片８０ｂに対して軸方向の隙間ｄを挟んで対向する。突極片８０ｂの先端の反り変形部は、突極片８０ｂと対向面７０Ｂａの間の隙間ｄに受容される。突極片８０ｂと対向面７０Ｂａの間の隙間ｄは、突極片８０ｂの先端の反り変形部が対向面７０Ｂａに当接しない寸法とされている。突極片８０ｂの先端の反り変形部が対向面７０Ｂａに当接する場合には、第２コアプレート８１を複数枚重ねて用いるようにしても良い。
本実施形態では、ロータコア３２の端部に配置される第２コアプレート８１が、突極３２Ｂの軸方向の端面と荷重受けブロック７０の対向面７０Ｂａとの間に軸方向の隙間ｄを形成するスペーサ部を構成している。

（マグネットカバー７１のかしめ）
図１０，図１１に示す状態からマグネットカバー７１の他端側のフランジ部７１ｃがかしめられると、フランジ部７１ｃが径方向内側に曲げられつつ、フランジ部７１ｃから荷重受けブロック７０を介してロータコア３２にかしめ荷重が伝達される。これにより、ロータコア３２は、二つの荷重受けブロック７０とともにマグネットカバー７１内に固定される。このとき、二つのフランジ部７１ｂ，７１ｃとロータコア３２の各端面の間には荷重受けブロック７０が介装されているため、ロータコア３２の外周に配置される永久磁石３３にはかしめ荷重が作用しない。この結果、永久磁石３３の損傷や劣化は未然に防止される。

（実施形態の効果）
以上のように、本実施形態のロータ９は、ロータコア３２の軸方向の端部に、突極３２Ｂ（突極片８０ｂ）の端面と荷重受けブロック７０の対向面７０Ｂａとの間に隙間ｄを形成するように、スペーサ部である第２コアプレート８１が配置されている。このため、第１コアプレート８０の打ち抜き時に第１コアプレート８０の突極片８０ｂ（突極部）の先端に打ち抜き方向に沿った反り変形が生じても、第２コアプレート８１によってできた上記の隙間ｄによって突極片８０ｂの先端の反りを受容することができる。したがって、マグネットカバー７１内にロータコア３２と荷重受けブロック７０を組付けたときに、ロータコア３２の端部の突極片８０ｂの反りが、荷重受けブロック７０に当接して荷重受けブロック７０を押し返すのを防止することができる。

よって、本実施形態のロータ９を採用した場合には、第１コアプレート８０の突極片８０ｂ（突極部）の先端の反り変形に拘わらず、マグネットカバー７１内にロータコア３２と荷重受けブロック７０を容易に、かつ安定して組み付けることができる。
この結果、ロータ９の製造が容易になり、かつロータ９の製品品質も向上する。これにより、ロータ９を製造する際の消費エネルギーが抑えられるとともに、ロータ９を使用するモータ２の性能も向上する。したがって、国連が主導する持続可能な開発目標（ＳＤＧｓ）の目標７「すべての人々の、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」に貢献することが可能となる。

また、本実施形態のロータ９は、スペーサ部である第２コアプレート８１が、第１コアプレート８０の基部８０ａ（コア本体部）と略同径の円板形状に形成されている。このため、第２コアプレート８１の製造が容易になり、かつ歩留まりも良好になる。さらに、本構成の第２コアプレート８１は、径方向外側に突出する突極片（突極部）がないことから、組付け時における取り扱いも容易になる。

また、本実施形態のロータ９は、ロータコア３２側の突極片８０ｂと荷重受けブロック７０の対向面７０Ｂａとの間に軸方向の隙間ｄを作るためのスペーサ部として、磁性材料からなる第２コアプレート８１を採用しているこのため、ロータコア３２を流れる有効磁束を増大させることができる。したがって、本構成を採用した場合には、モータ２の回転性能の向上を図ることができる。
さらに、本実施形態のロータ９は、第２コアプレート８１に径方向外側に突出する突極片がないため、その分ロータコア３２を軽量化し、延いては、ロータ９全体を軽量化することができる。したがって、本構成を採用した場合には、ロータ９の慣性力を小さくし、モータ２の制御性を高めることができる。

また、本実施形態のロータ９は、サペーサ部である第２コアプレート８１が、ロータコア３２の他のコアプレート（第１コアプレート８０）と同厚みのプレード材によって構成されている。このため、本構成を採用した場合には、同じプレート素材から第１コアプレート８０と第２コアプレート８１を効率良く打ち抜くことができ、生産コストの低減を図ることができる。

さらに、本実施形態のロータ９は、積層方向で隣接するコアプレート（隣接する第１コアプレート８０、及び、隣接する第１コアプレート８０と第２コアプレート８１）が突極３２Ｂ以外の部分（基部８０ａ等）でボス部５３や貫通孔５４による凹凸嵌合によって固定されている。この種のロータ９では、通常、コアプレートの打ち抜き時に、コアプレート同士が相互に固定されていない突極３２Ｂ（突極片８０ｂ）の先端側に反り変形が不可避的に発生する。このため、ロータコア３２の突極３２Ｂと荷重受けブロック７０の対向面７０Ｂａの間にできる隙間ｄ部分で突極３２Ｂ（突極片８０ｂ）の先端の反りを受容する本実施形態の構成は特に有効となる。

また、本実施形態のロータ９は、ロータコア３２の突極３２Ｂの径方向の突出長さが、コア本体部３２Ａの径方向幅（半径方向の幅）よりも長くなっている。この種のロータ９の場合、第１コアプレート８０の突極片８０ｂの突出長さが長くなり、第１コアプレート８０の打ち抜き時に突極片８０ｂの先端側に反り変形が生じ易くなる。このため、ロータコア３２の突極３２Ｂと荷重受けブロック７０の対向面７０Ｂａの間にできる隙間ｄ部分で突極３２Ｂ（突極片８０ｂ）の先端の反りを受容する本実施形態の構成は特に有効となる。

（他の実施形態１）
図１２は、他の実施形態１のロータコア１３２の第１コアプレート８０と第２コアプレート１８１を重ね合わせた平面図である。
本実施形態のロータは、基本的な構成は上記の実施形態とほぼ同様であるが、第２コアプレート１８１の形状が上記の実施形態のものと若干異なっている。

即ち、第２コアプレート１８１は、第１コアプレート８０の基部（コア本体部）と略同外径の円環部１８１ａと、円環部１８１ａから放射方向に突出して第１コアプレート８０の突極片８０ｂ（突極３２Ｂ）の付根部に重ねられる複数の爪部１８１ｂと、を有する。第２コアプレート１８１の各爪部１８１ｂは、ロータコア１３２の各突極３２Ｂに対応する位置に配置され、各突極３２Ｂとほぼ同幅に形成されている。そして、各爪部１８１ｂの突出長さ（径方向の突出長さ）は、ロータコア１３２の突極３２Ｂの突出長さの１／２よりも短く設定されている。これにより、第２コアプレート１８１をプレス成形した際に、各爪部１８１ｂが反り変形することを抑制できる。

本実施形態の第２コアプレート１８１は、円環部１８１ａから第１コアプレート８０の突極片８０ｂの付根部に重ねられる爪部１８１ｂが突出しているものの、爪部１８１ｂは突極片８０ｂの先端側には重ならない長さとなっている。このため、ロータコア１３２が荷重受けブロックとともにマグネットカバー内に組付けられると、端部の第１コアプレート８０の突極片８０ｂの先端に反り変形があっても、その反り変形部は第２コアプレート１８１の爪部１８１ｂよりも径方向外側にできる軸方向の隙間（突極と荷重受けブロックの対向面の間にできる隙間）によって受容される。
したがって、本実施形態のロータの場合も、第１コアプレート８０の突極片８０ｂの先端の反り変形に拘わらず、マグネットカバー内にロータコア１３２と荷重受けブロックを容易に、かつ安定して組み付けることができる。

また、本実施形態のロータは、組付け時に荷重受けブロックから第２コアプレート１８１にかしめ荷重が入力されたときに、そのかしめ荷重が、第２コアプレート１８１の爪部１８１ｂを通して第１コアプレート８０の突極片８０ｂの反り変形を抑制するように作用する。したがって、本構成を採用した場合には、マグネットカバー内にロータコア１３２と荷重受けブロックをより容易に、かつ安定して組み付けることが可能になる。

（他の実施形態２）
図１３は、他の実施形態２のロータコア２３２の側面図である。
本実施形態のロータは、基本的な構成は図１～図１１に示した上記の実施形態とほぼ同様であるが、積層された第１コアプレート８０の軸方向の両側に第２コアプレート８１が夫々配置されている点が、上記の実施形態のものと異なっている。なお、二つの第２コアプレート８１を区別するために、図１３では、一方の第２コアプレートに符号８１Ａを付し、他方の第２コアプレートに符号８１Ｂを付してある。

積層された第１コアプレート８０の軸方向の一端側に配置される第２コアプレート８１Ａには、図１～図１１に示した実施形態のものと同様に、第１コアプレート８０のボス部の凸部側が嵌入される複数の貫通孔（図示せず）が形成されている。これに対し、軸方向の他端側に配置される第２コアプレート８１Ｂには、積層方向で隣接する第１コアプレート８０のボス部の凹部側に嵌入されるボス部が形成されている。積層された第１コアプレート８０の軸方向の一端側には、一方の第２コアプレート８１Ａが固定され、軸方向の他端側には、他方の第２コアプレート８１Ｂが固定される。

こうして構成されたロータコア２３２に二つの荷重受けプレートが組付けられると、ロータコア２３２の各第２コアプレート８１Ａ，８１Ｂが対応する荷重受けブロックの環状部（径方向内側の縁部）に当接する。これにより、各荷重受けブロックの対向面とロータコア２３２の突極３２Ｂ（突極片８０ｂ）の端部との間に軸方向の隙間が形成される。第１コアプレート８０の突極片８０ｂの先端側に形成されている反り変形部は、いずれか一方の荷重受けブロックの対向面と突極の間に形成される隙間に受容されることになる。

本実施形態のロータは、基本構成は上記の実施形態と同様であるため、上記の実施形態と同様の基本的な効果を得ることができる。
ただし、本実施形態のロータは、ロータコア２３２の積層された第１コアプレート８０の軸方向の両側に、径方向外側に突出する突極片の無い第２コアプレート８１Ａ，８１Ｂが配置されているため、ロータコア２３２をより軽量化することができる。したがって、ロータ全体をさらに軽量化して、モータの制御性をより高めることができる。

また、本実施形態のロータは、ロータコア２３２の積層された第１コアプレート８０の軸方向の両側に略同形状の第２コアプレート８１Ａ，８１Ｂが配置されているため、ロータコア２３２をマグネットカバー内に組み付ける際の方向性が無くなり（軸方向のいずれの向きからも同様に組付けられるようになり）、ロータの製造が容易になる、という利点もある。

なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。
上記の各実施形態では、スペーサ部がロータコアの端部に配置される第２コアプレートによって構成されているが、スペーサ部は、突極の端面と荷重受けブロックの対向面の間に軸方向の隙間を形成し得る構成であれば、この構成に限らない。例えば、スペーサ部は、ロータコアと荷重受けブロックの間に介装される非磁性のプレート材によって構成するようにしても良い。また、スペーサ部は、プレート材に限らず、ブロック状のものでも良く、ロータコアと荷重受けブロックの間に介装するスペーサブロックの個数も二つ以上であっても良い。例えば、ロータコアと荷重受けブロックの内周縁部の間に三つのスペーサブロックを周方向に均等に配置するようにしても良い。
さらに、スペーサ部は、荷重受けブロックの環状部からロータコアの方向に突出するように、荷重受けブロックに一体に形成するようにしても良い。この場合、荷重受けブロックに形成されたスペーサ部がロータコアのコア本体部の端面に当接することにより、荷重受けブロックの対向面とロータコアの突極の間に軸方向の隙間が形成される。
また、スペーサ部は、ロータコアのコア本体部の軸方向の端部に軸方向外側に突出するように形成したボス部によって構成するようにしても良い。この場合、そのボス部が荷重受けブロックに当接することにより、荷重受けブロックの対向面とロータコアの突極の間に軸方向の隙間が形成される。

１…モータユニット、２…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、１１…コネクタ、１３…ロータコア、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…回転軸、３２…ロータコア、３２Ａ…コア本体部、３２Ｂ…突極、３３…永久磁石、４０…ギヤケース、４０ａ…開口部、４０ｂ…側壁、４０ｃ…底壁、４１…ウォーム減速機構、４２…ギヤ収容部、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、４９…軸受ボス、５０…第１コアプレート、５０ｂ…突極片、５２…リブ、５３…ボス部、５４…貫通孔、６１…磁気検出素子、６２…コントローラ基板、６３…カバー、７０…重受けブロック、７０Ａ…環状部、７０Ｂ…脚部、７０Ｂａ…対面面、７０Ｃ…端部壁、７１…マグネットカバー、７１ａ…周壁、７１Ａ…環状部、７１ｂ…フランジ部、７１ｃ…フランジ部、７３…逃げ溝、７３ａ…係合部、７４…係止爪、８０…第１コアプレート、８０ａ…基部、８０ｂ…突極片、８１…第２コアプレート、８１Ａ…２コアプレート、８１Ｂ…第２コアプレート、１３２…ロータコア、１８１…第２コアプレート、１８１ａ…円環部、１８１ｂ…爪部、２３２…ロータコア、Ｃ…軸心、ｄ…隙間

Claims (7)

1. 略円筒状のコア本体部、及び当該コア本体部の外周部から放射方向に突出する複数の突極を有するロータコアと、
   前記ロータコアの周方向で隣接する各前記突極の間に配置される複数の永久磁石と、
   前記ロータコアと複数の前記永久磁石の外側を覆い、軸方向外側の端部に径方向内側に屈曲したフランジ部を有する略筒状のマグネットカバーと、
   前記ロータコアの軸方向外側の端部と前記フランジ部の間に配置されて、前記フランジ部と前記ロータコアの間で軸方向の荷重を伝達可能な荷重受けブロックと、を備え、
   前記ロータコアは、磁性材料から成る複数のコアプレートが軸方向に積層されて構成され、
   前記ロータコアの軸方向の少なくとも一方の端部側には、前記突極の軸方向外側の端面と、当該端面に対向する前記荷重受けブロックの対向面との間に軸方向に離間する隙間を形成するスペーサ部が配置されていることを特徴とするロータ。
2. 前記スペーサ部は、前記コア本体部と略同外径の円環状のプレート材によって構成されていることを特徴とする請求項１に記載のロータ。
3. 前記スペーサ部は、前記コア本体部と略同外径の円環部と、当該円環部から放射方向に突出して前記突極の付根部に重ねられる複数の爪部と、を有するプレート材によって構成され
   前記爪部の突出長さが、前記突極の突出長さよりも短く設定されていることを特徴とする請求項１に記載のロータ。
4. 前記スペーサ部は、磁性材料から成り、前記コアプレートを構成していることを特徴とする請求項２または請求項３に記載のロータ。
5. 前記スペーサ部は、他の前記コアプレートと同厚みのプレート材から成ることを特徴とする請求項４に記載のロータ。
6. 積層方向で隣接する前記コアプレートは、前記突極以外の部分で相互に凹凸嵌合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. 請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のロータと、
   前記ロータの外周側に配置されて、磁界を発生するステータと、を備えていることを特徴とするモータ。

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