JP2023060598A - ロータ、及び、モータ - Google Patents

Abstract

【課題】マグネットカバーから永久磁石への押し付け荷重の集中を抑制しつつ、コギングトルクを低減す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と、マグネットカバー７１と、を備える。ロータコア３２は、コア本体部３２Ａと複数の突極３２Ｂを有する。永久磁石３３は、突極３２Ｂの間に配置される。マグネットカバー７１は、ロータコア３２と永久磁石３３の外側を覆う。永久磁石３３は、マグネットカバー７１の内周面に臨む磁石外側面３３ｃの周方向の両側領域に、周方向の中央領域から外側に向かってステータの内周面との離間距離が漸増する漸離間部を有する。磁石外側面３３ｃとマグネットカバー７１には、磁石外側面３３ｃの二つの漸離間部の間において、相互に当接しない少なくとも一つ非当接部と、非当接部の周方向の両側で相互に当接する複数の当接部が設けられる。【選択図】図６

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、ロータコアが、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備え、円周方向で隣接する各突極の間に永久磁石が配置されたもの（所謂インセット型のロータ）がある。
この種のロータの突極は、突出方向が径方向の外側に向くため、ステータのコイルによる鎖交磁束が流れ易くなる。また、突極は、鎖交磁束の磁路の磁気抵抗（リラクタンストルク）を小さくするようにロータコアを回転させる、リラクタンストルクを発生させる。

さらに、この種のロータとして、ロータコアと複数の永久磁石が略円筒状のマグネットカバーの内部に収容され、ロータコアと複数の永久磁石の外側がマグネットカバーによって覆われたものが知られている。このロータでは、ロータコアの隣接する突極間に配置された永久磁石の外周側がマグネットカバーの周壁によって押さえ込まれ、それによって永久磁石がロータコアに位置固定されている。一方、ロータの外周側に配置されるステータには、径方向内に向かって突出する複数のティースが設けられ、各ティースにコイルが巻回されている。各ティースの先端部は、ロータの外周面に対し、微少な隙間を挟んで対向している。各コイルで形成される鎖交磁束は、ロータ側の永久磁石によって形成される磁束との間で磁気的な吸引・反発力を生じさせるとともに、ロータに上述のリラクタンストルクを生じさせる。

ロータコアの突極間に配置される永久磁石は、ロータの回転時に、ステータ側のティースの先端部を横切る際にティースに作用する磁束密度を急激に変化させる。この磁束密度の急激な変化は、ロータの回転時におけるコギングトルクの発生原因となる。この対策として、永久磁石の外面形状を工夫し、ロータの回転時における磁束密度の急激な変化を抑制できるようにしたロータが案出されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載のロータは、ステータコアの突極間に配置される永久磁石の外周側の円弧面（以下、「外周面」という。）を、複数の突極の先端部を通る仮想円の曲率半径よりも小さい曲率半径の円弧面とし、永久磁石の外周面の周方向の中央部がステータの内周面に最も近接するように設定されている。永久磁石の外周面とステータの内周面の間の離間距離は、周方向の中央部から外側に向かって漸増している。このため、ロータの回転時にステータ側のティースに作用する磁束密度の変化が緩やかになり、コギングトルクが抑制される。

特開２０２０－９９１２１号公報

しかし、特許文献１に記載のロータは、永久磁石の外周面の周方向の中央部が外周面の他の部分に比較してロータコアの径方向外側に膨出している。このため、永久磁石がステータコアとともにマグネットカバーの円筒部内に組付けられると、永久磁石の外周面の周方向の中央位置にマグネットカバーからの押し付け荷重が集中し、その集中荷重によって永久磁石に劣化や損傷が生じることが懸念される。

そこで本発明は、マグネットカバーから永久磁石への押し付け荷重の集中を抑制しつつ、コギングトルクを低減す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、環状のステータの内周部に回転可能に配置されるロータであって、略円環状のコア本体部、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永久磁石と、前記ロータコアと前記永久磁石の外側を覆うマグネットカバーと、を備え、前記永久磁石は、前記マグネットカバーの内周面に臨む磁石外側面の周方向の両側領域に、周方向の中央領域から外側に向かって前記ステータの内周面との離間距離が漸増する漸離間部を有し、前記磁石外側面と前記マグネットカバーには、前記磁石外側面の二つの漸離間部の間において、相互に当接しない少なくとも一つ非当接部と、当該非当接部の周方向の両側で相互に当接する複数の当接部が設けられていることを特徴とする。

本発明に係るロータでは、永久磁石の磁石外側面の周方向の両側領域に漸離間部が設けられているため、ロータの回転時に永久磁石がステータ側のティースを横切る際の磁束密度の急激な変化が抑制される。さらに、本発明に係るロータでは、永久磁石の磁石外側面とマグネットカバーに、二つの漸離間部の間において、相互に当接する複数の当接部が設けられているため、マグネットカバーから永久磁石に作用する押し付け荷重が複数の当接部によって分散される。したがって、本発明に係るロータを採用した場合には、マグネットカバーから永久磁石への押し付け荷重の集中を抑制しつつ、コギングトルクを低減することができる。

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斜視図である。 図３のＩＶ－ＩＶ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。 図４のＶＩ－ＶＩ線に沿う断面図である。 図６のＶＩＩ部の拡大図である。 他の実施形態１の図７に対応する断面図である。 他の実施形態２の図７に対応する断面図である。 他の実施形態３の図７に対応する断面図である。 他の実施形態４の図７に対応する断面図である。

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４，図５参照）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を有する。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の斜視図であり、図４は、ロータ９の図３のＩＶ－ＩＶ線に沿う断面図である。また、図５は、ロータ９の分解斜視図であり、図６は、ロータ９の図４のＶＩ－ＶＩ線に沿う断面図である。
これらの図に示すように、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の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、を有する。ロータコア３２は、例えば、複数の電磁鋼板を軸方向に積層して形成されている。なお、ロータコア３２の構成は、この構成に限定されない。ロータコア３２は、例えば、軟磁性粉を加圧成形して形成するようにしても良い。

コア本体部３２Ａの外周の円弧面は、ロータ９の軸心Ｃ（回転軸線）に対して円弧中心が径方向外側に偏心し、かつ、径方向外側の最大膨出部（軸心Ｃから径方向外側に最も離間した部分）を通る仮想円の曲率変形よりも小さい曲率半径となる円弧形状とされている。

４つの突極３２Ｂは、コア本体部３２Ａの外周から放射状に等間隔に突出し、かつ、その突出部分が軸方向に延在している。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が配置されている。各突極３２Ｂは、ロータ９の軸心Ｃ（回転軸線）から径方向外側の端部までの距離が、ロータ９の軸心Ｃ（回転軸線）から永久磁石３３の後述する最大外径部６５（図６，図７参照）までの距離とほぼ同じになるように形成されている。

また、コア本体部３２Ａの内周面には、ロータ９の軸心Ｃ（回転軸線）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が圧入固定される。

永久磁石３３は軸方向視で概略円弧状に形成されている。永久磁石３３の周方向（円弧方向）の両端部には、突極３２Ｂの平坦な側面と対向する平坦な側端面３３ａと、側端面３３ａの径方向外側の端部から突極３２Ｂと離間する方向に傾斜して延びる傾斜面３３ｂと、が設けられている。永久磁石３３は、永久磁石３３がロータコア３２に組付けられたときに、周方向の両側の側端面３３ａと傾斜面３３ｂがロータコア３２の突極３２Ｂの側面から離間するように形成されている。
永久磁石３３の径方向外側には、周方向の両側の傾斜面３３ｂの径方向外側の端部同士を接続する磁石外側面３３ｃが設けられている。また、永久磁石３３の径方向内側には、周方向の両側の側端面３３ａの径方向内側の端部同士を接続する磁石内側面３３ｄが設けられている。
永久磁石３３の磁石外側面３３ｃと磁石内側面３３ｄの詳細構造については後に詳述する。

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設定されている。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。

マグネットカバー７１は、図３～図５に示すように、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、を有する。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とともに収容される。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。
本実施形態では、一方のフランジ部７１ｂが予め径方向内側に屈曲させて形成され、マグネットカバー７１の内部にロータコア３２及び永久磁石３３が一対の荷重受けブロック７０とともに収容された後に、他方のフランジ部７１ｃがかしめられる。

ロータコア３２の軸方向の一端側と他端側に配置される一対の荷重受けブロック７０は同形状とされている。一対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の軸方向の端面に重ねて配置される４つの脚部７０Ｂと、を有する。４つの脚部７０Ｂは、環状部７０Ａの外周上に等間隔に突出している。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。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との径方向、及び周方向の相対変位を規制される。

一対の荷重受けブロック７０は、突極３２Ｂ間に永久磁石３３を配置したロータコア３２の軸方向の一端側と他端側に組付けられ、その状態でロータコア３２とともにマグネットカバー７１の周壁７１ａ内に圧入状態で収容される。そして、その後にマグネットカバー７１の端部のフランジ部７１ｃがかしめられることにより、一対の荷重受けブロック７０がロータコア３２とともにマグネットカバー７１にかしめ固定される。このとき、フランジ部７１ｃから軸方向に加えられるかしめ荷重は、荷重受けブロック７０を介してロータコア３２に伝達され、永久磁石には直接作用しない。したがって、フランジ部７１ｃのかしめに伴う永久磁石３３の劣化や損傷は抑制される。

（永久磁石の詳細構造）
図７は、ロータ９の図６のＶＩＩ部を拡大して示した図である。
図７に示すように、永久磁石３３の磁石外側面３３ｃは、周方向の中央領域Ａ１に平坦面６６が設けられ、周方向両側の外側領域Ａ２に円弧面６７が設けられている。各外側領域Ａ２の円弧面６７は、永久磁石３３がロータコア３２に組付けられた状態において、円弧中心がロータ９の軸心Ｃ（回転軸線）に対して径方向外側に偏心し、かつ、ロータコア３２の４つの突極３２Ｂの先端部を通る仮想円の曲率半径よりも小さい曲率半径となる円弧形状とされている。一方、永久磁石がロータコア３２とともに収容されるマグネットカバー７１の内周面（周壁７１ａの内周面）は、ロータ９の軸心Ｃ（回転軸線）を中心とする真円形状とされている。

永久磁石３３は、ロータコア３２の隣接する突極３２Ｂ間に配置された状態において、磁石外側面３３ｃの中央領域Ａ１の平坦面６６と外側領域Ａ２の各円弧面６７の間の境界部が最大外径部６５とされている。最大外径部６５は、ロータコア３２の径方向の中心位置（軸心Ｃ）からの長さが最大となる部位である。したがって、永久磁石３３は、ロータコア３２とともにマグネットカバー７１の内周面（周壁７１ａの内周面）に圧入されると、磁石外側面３３ｃの二つの最大外径部６５でマグネットカバー７１の内周面に当接し、平坦面６６ではマグネットカバー７１の内周面に当接しなくなる。
本実施形態では、平坦面６６と、それに対向するマグネットカバー７１の内周部が非当接部とされ、各最大外径部６５と、それに対抗するマグネットカバー７１の内周部が当接部とされている。また、平坦面６６は、ロータコア３２の径方向の中心位置からの長さが最大外径部６５よりも短い小外径部を構成している。

また、磁石外側面３３ｃの外側領域Ａ２の円弧面６７は、永久磁石３３がロータコア３２とともにマグネットカバー７１の内周面に圧入されると、最大外径部６５（周方向の中央領域）から周方向の外側に向かってマグネットカバー７１の内周面との離間距離が漸増する。このため、ロータ９がステータ８（図２参照）の内周部に同軸に配置されると、磁石外側面３３ｃの各円弧面６７は、ステータ８の内周面との離間距離も最大外径部６５（周方向の中央領域）から周方向の外側に向かって漸増する。
本実施形態では、磁石外側面３３ｃの外側領域Ａ２の円弧面６７が漸離間部を構成している。ステータ８の内周面との離間距離が周方向の外側に向かって漸増する円弧面６７は、ロータ９の回転時にステータ８側のティース２２（図２参照）に作用する磁束密度の変化を緩やかし、それによってモータ２のコギングトルクを抑制する。

また、永久磁石３３の磁石内側面３３ｄは、コア本体部３２Ａの外周面の外径よりも内径の大きい円弧面によって構成されている。つまり、磁石内側面３３ｄの円弧の曲率半径は、コア本体部３２Ａの外周面の円弧の曲率変形よりも大きく設定されており、磁石内側面３３ｄは、周方向の中央領域においてコア本体部３２Ａの外周面に当接する。したがって、マグネットカバー７１から永久磁石３３に入力された押し付け荷重は、磁石内側面３３ｄの周方向の中央領域を通してコア本体部３２Ａの外周面に伝達される。

（実施形態の効果）
以上のように、本実施形態のロータ９は、永久磁石３３の磁石外側面３３ｃの周方向両側の外側領域Ａ２に、周方向の中央領域Ａ１から外側に向かってステータ８の内周面との離間距離が漸増するように円弧面６７が設けられている。このため、本実施形態のロータ９では、ロータ９の回転時に永久磁石３３がステータ８側のティース２２を横切る際に、磁束密度が急激に変化するのを抑制することができる。

また、本実施形態のロータ９は、永久磁石３３の磁石外側面３３ｃ上の二つの円弧面６７の周方向内側位置に、マグネットカバー７１との当接部である最大外径部６５が設けられ、二つの最大外径部６５の間に小外径部（平坦面６６）が設けられている。このため、本実施形態のロータ９では、マグネットカバー７１からの押し付け荷重を複数個所に分散して永久磁石３３に伝達することができる。このため、マグネットカバー７１からの押し付け荷重の集中を抑制し、永久磁石３３の劣化や損傷を未然に防止することができる。

したがって、本実施形態のロータ９を採用した場合には、マグネットカバー７１から永久磁石３３への押し付け荷重の集中を抑制しつつ、コギングトルクを低減することが可能になる。
よって、本実施形態のロータ９を採用することにより、永久磁石３３の劣化や破損を防止でき、かつロータ９を使用するモータ２の性能を向上させることができる。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、軸方向視にて、磁石外側面３３ｃの二つの最大外径部６５（円弧面６７の周方向内側の端部）を直線的に結ぶように、小外径部として平坦面６６が設けられている。このため、本構成を採用した場合には、簡単な構成により、磁石外側面３３ｃに、二つの漸離間部（円弧面６７）と一つの小外径部（平坦面６６）を形成し、かつ各漸離間部（円弧面６７）と小外径部（平坦面６６）の境界部に最大外径部６５を配置することができる。

また、本実施形態のロータ９は、永久磁石３３の磁石内側面３３ｄがコア本体部３２Ａの外径よりも内径の大きい円弧面によって構成され、磁石内側面３３ｄの周方向の中央領域がコア本体部３２Ａの外周面に当接している。このため、磁石内側面３３ｄの周方向の中央部とコア本体部３２Ａの外周面の間には、磁束の流れを妨げる空気層が形成されなくなる。したがって、本構成を採用した場合には、磁石内側面３３ｄの中央領域とコア本体部の間の磁束の流れがスムーズになり、ロータ９の磁気特性が良好になる。

（他の実施形態１）
図８は、他の実施形態１の上記の実施形態の図７に対応する断面図である。
本実施形態のロータ１０９は、永久磁石１３３の磁石外側面１３３ｃの形状のみが上記の実施形態と異なっている。磁石外側面１３３ｃは、周方向の外側領域Ａ２に上記の実施形態と同様の円弧面６７が設けられている。一方、周方向の中央領域Ａ１は、マグネットカバー７１の内周面よりも曲率半径の大きい径方向外側に凸の円弧面６８によって構成されている。周方向の両側の各円弧面６７と中央の円弧面６８の境界部は最大外径部６５とされている。
なお、本実施形態では、中央の円弧面６８が小外径部を構成している。

本実施形態のロータ１０９は、基本構成は上記の実施形態とほぼ同様であるため、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１０９は、最大外径部６５の周方向内側に滑らかに円弧面６８が連続しているため、最大外径部６５の近傍にエッジ部分ができない。このため、マグネットカバー７１からの押し付け荷重の入力時にエッジ部分に応力が集中することがなくなる。したがって、本構成を採用した場合には、永久磁石３３の劣化や損傷をより有利に防止することができる。
さらに、本実施形態のロータ１０９では、漸離間部である磁石外側面３３ｃの円弧面６７に連続するように中央領域Ａ１に小外径部である円弧面６８が形成されているため、ロータ９の回転時に、永久磁石１３３がステータ側８のティース２２（図２参照）の先端部を横切る際に生じる磁束密度の変化をより緩やかにすることができる。したがって、本構成を採用した場合には、コギングトルクをより抑制することができる。

（他の実施形態２）
図９は、他の実施形態２の上記の実施形態の図７に対応する断面図である。
本実施形態のロータ２０９は、永久磁石２３３の磁石外側面２３３ｃの形状のみが上記の実施形態と異なっている。磁石外側面２３３ｃは、周方向の外側領域Ａ２に上記の実施形態と同様の円弧面６７が設けられている。周方向の中央領域Ａ１は、径方向内側に凹状に窪む円弧面６９によって構成されている。周方向の両側の各円弧面６７と中央の円弧面６９の境界部は最大外径部６５とされている。
なお、本実施形態では、中央の円弧面６９が小外径部を構成している。

本実施形態のロータ２０９は、基本構成は上記の実施形態とほぼ同様であるため、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２０９は、磁石外側面２３３ｃの小外径部が径方向内側に窪む円弧面６９によって形成されているため、上記の実施形態と同様に、マグネットカバー７１からの押し付け荷重に起因した永久磁石２３３の劣化や損傷を防止しつつ、永久磁石３３３のさらなる小型・軽量化を図ることができる。

（他の実施形態３）
図１０は、他の実施形態３の上記の実施形態の図７に対応する断面図である。
本実施形態のロータ３０９は、永久磁石３３３の磁石内側面３３３ｄの形状のみが上記の実施形態と異なっている。磁石内側面３３３ｄは、ロータコア３２のコア本体部３２Ａの外周面の円弧よりも曲率半径の小さい円弧形状に形成されている。これにより、磁石内側面３３３ｄは周方向に離間した二つの当接部７５において、コア本体部３２Ａの外周面に当接している。二つの当接部７５は、磁石内側面３３３ｄのうちの、周方向の中央位置を中心とした対称位置に配置される。

本実施形態のロータ３０９は、基本構成は上記の実施形態とほぼ同様であるため、上記の実施形態とほぼ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３０９は、磁石内側面３３３ｄが周方向に離間した二つの当接部７５でコア本体部３２Ａの外周面に当接しているため、磁石内側面３３３ｄとコア本体部３２Ａの外周面の間に作用する押し付け荷重を複数個所に分散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、永久磁石３３３とコア本体部３２Ａの外周面の間に作用する押し付け荷重が一箇所に集中するのを抑制し、永久磁石３３３の劣化や損傷をより確実に防止することができる。

さらに、本実施形態のロータ３０９では、磁石内側面３３３ｄの周方向に離間した二つの当接部７５でコア本体部３２Ａの外周面に当接するため、永久磁石３３３がコア本体３２Ｂに安定姿勢で支持されることになる。このため、ロータ３０９の作動時における永久磁石３３３の位置ずれを抑制することができる。したがって、本構成を採用した場合には、永久磁石３３３のガタつきに伴う騒音の発生を抑制することができるとともに、永久磁石３３３によるロータ３０９の磁気性能を安定させることができる。

（他の実施形態４）
図１１は、他の実施形態４の上記の実施形態の図７に対応する断面図である。
本実施形態のロータ４０９は、周方向の中央領域に非当接部を形成するための構成がマグネットカバー４７１の周壁４７１ａ側に設けられている。永久磁石４３３の磁石外側面４３３ｃは、全体が一様な円弧面６７によって形成されている。磁石外側面４３３ｃの円弧面６７は、永久磁石４３３がロータコア３２に組付けられた状態において、ロータ４０９の軸心（回転軸線）に対して円弧中心が径方向外側に偏心し、かつ、ロータコア３２の４つの突極３２Ｂの先端部を通る仮想円の曲率半径よりも小さい曲率半径となる円弧形状とされている。
なお、本実施形態では、磁石外側面３３ｃの円弧面６７のうちの、周方向の両側の外側領域が漸離間部を構成している。

これに対し、マグネットカバー４７１には、磁石外側面４３３ｃの各漸離間部（外側領域）の周方向内側位置で磁石外側面４３３ｃと当接する二つのカバー側当接部９１と、二つのカバー側当接部９１の間において内周面の一部が径方向外側に膨出する膨出部９０と、が設けられている。
本実施形態では、二つのカバー側当接部９１がマグネットカバー４７１における当接部を構成し、膨出部９０がマグネットカバー４７１における非当接部を構成している。

本実施形態のロータ４０９は、永久磁石４３３の磁石外側面４３３ｃの周方向の両側領域に、周方向の中央領域から外側に向かってステータの内周面との離間距離が漸増するように円弧面６７が設けられている。このため、本実施形態の場合も、ロータ９の回転時に永久磁石３３がステータ８側のティース２２を横切る際の磁束密度の急激な変化を抑制することができる。

また、本実施形態のロータ４０９は、マグネットカバー４７１に、磁石外側面４３３ｃと当接する二つのカバー側当接部９１と、二つのカバー側当接部９１の間において内周面の一部が径方向外側に膨出する膨出部９０が設けられている。そして、膨出部９０と磁石外側面４３３ｃの間が非当接部とされている。このため、本実施形態の場合も、マグネットカバー４７１からの押し付け荷重を複数個所に分散して永久磁石４３３に伝達することができる。したがって、マグネットカバー４７１からの押し付け荷重の集中を抑制し、永久磁石４３３の劣化や損傷を未然に防止することができる。よって、本実施形態のロータ４０９を採用した場合も、マグネットカバー４７１から永久磁石４３３への押し付け荷重の集中を抑制しつつ、コギングトルクを低減することができる。

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。
上記の実施形態では、永久磁石の磁石外側面とマグネットカバーの間に、相互に当接しない一つの非当接部と、その非当接部の両側に配置される二つの当接部が配置されているが、非当接部を二つ以上とし、各非当接部の両側に夫々当接部を配置するようにしても良い。
また、上記の実施形態では、永久磁石の磁石外側面の周方向の外側領域が一定外径の円弧面によって構成されているが、漸離間部は磁石外側面の周方向の中央領域から外側に向かってステータの内周面との離間距離が漸増する形状であれば、一定外径でない曲面によって構成するようにしても良い。

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、７…目標、７ａ…開口部、８…ステータ、９…ロータ、１０…底部、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…回転軸、３２…ロータコア、３２Ａ…コア本体部、３２Ｂ…突極、３３…永久磁石、３３ａ…側端面、３３ｂ 傾斜面、３３ｃ…磁石外側面、３３ｄ…磁石内側面、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、５２…リブ、６１…磁気検出素子、６２…コントローラ基板、６３…カバー、６５…最大外径部、６６…平坦面、６７…円弧面、６８…円弧面、６９…円弧面、７０…荷重受けブロック、７０Ａ…環状部、７０Ｂ…脚部、７１…マグネットカバー、７１ａ…周壁、７１ｂ…フランジ部、７１ｃ…フランジ部、７３…溝、７３ａ…係合部、７４…係止爪、７５…当接部、９０…膨出部、９１…カバー側当接部、１０９…ロータ、１３３…永久磁石、１３３ｃ…磁石外側面、２０９…ロータ、２３３…永久磁石、２３３ｃ…磁石外側面、３０９…ロータ、３３３…永久磁石、３３３ｄ…磁石内側面、４０９…ロータ、４３３…永久磁石、４３３ｃ…磁石外側面、４７１…マグネットカバー、４７１ａ…周壁、Ａ１…中央領域、Ａ２…外側領域、Ｃ…軸心

Claims (8)

1. 環状のステータの内周部に回転可能に配置されるロータであって、
   略円環状のコア本体部、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永久磁石と、
   前記ロータコアと前記永久磁石の外側を覆うマグネットカバーと、を備え、
   前記永久磁石は、前記マグネットカバーの内周面に臨む磁石外側面の周方向の両側領域に、周方向の中央領域から外側に向かって前記ステータの内周面との離間距離が漸増する漸離間部を有し、
   前記磁石外側面と前記マグネットカバーには、前記磁石外側面の二つの漸離間部の間において、相互に当接しない少なくとも一つ非当接部と、当該非当接部の周方向の両側で相互に当接する複数の当接部が設けられていることを特徴とするロータ。
2. 前記磁石外側面の各前記漸離間部の周方向内側位置には、前記ロータコアの径方向の中心位置からの長さが最大となる最大外径部が設けられ、
   前記磁石外側面の二つの前記最大外径部の間には、前記ロータコアの径方向の中心位置からの長さが当該最大外径部よりも短い小外径部が設けられ、
   二つの前記最大外径部が前記磁石外側面における前記当接部を構成し、前記小外径部が前記磁石外側面における前記非当接部を構成していることを特徴とする請求項１に記載のロータ。
3. 前記小外径部は、軸方向視にて二つの前記最大外径部を直線状に結ぶ平坦面によって構成されていることを特徴とする請求項２に記載のロータ。
4. 前記小外径部は、前記マグネットカバーの内周面よりも曲率半径の大きい径方向外側に凸の円弧面によって構成されていることを特徴とする請求項２に記載のロータ。
5. 前記小外径部は、径方向内側に凹状に窪む円弧面によって構成されていることを特徴とする請求項２に記載のロータ。
6. 前記マグネットカバーには、前記磁石外側面の各漸離間部の周方向内側位置で当該磁石外側面と当接する二つのカバー側当接部と、当該二つのカバー側当接部の間において内周面の一部が径方向外側に膨出する膨出部と、が設けられ、
   前記カバー側当接部が前記マグネットカバーにおける前記当接部を構成し、前記膨出部が前記マグネットカバーにおける前記非当接部を構成していることを特徴とする請求項１に記載のロータ。
7. 前記永久磁石の前記コア本体部の外周面に臨む磁石内側面は、前記コア本体部の外周面の外径よりも内径の大きい円弧面によって構成され、前記磁石内側面の周方向の中央領域が前記コア本体部の外周面に当接していることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のロータ。
8. 請求項１から請求項７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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