JP2023173549A - 電動モータ - Google Patents

Abstract

【課題】ロータコアの突極をステータの内周面に充分に近接させ、かつ、各永久磁石の外側を覆うマグネットカバーの撓み変形を抑制し、マグネットカバーがロータコアから外れることを防止することができる電動モータを提供する。【解決手段】電動モータは、ステータとロータを備える。ロータは、ロータコア、永久磁石、マグネットカバーを備える。ロータコアは、略円環状のコア本体部と複数の突極を有する。永久磁石は、ロータコアの周方向で隣り合う各突極の間に配置される。マグネットカバーは、対応する永久磁石の外側を覆う。各マグネットカバーは、対応する永久磁石の径方向外側の面を押さえ込むカバー本体部と、カバー本体部の端部に設けられ、突極の突出方向の中途部に係止される係止爪と、を備える。係止爪は、周方向に略沿って延びる第１係止部と、第１係止部の先端部から周方向と交差する方向に延びる第２係止部と、を有する。【選択図】図５

Description

本発明は、車両のワイパー装置等に用いられる電動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電動モータとして、永久磁石がロータ側に設けられたものがある。この種の電動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電動モータとして、ロータのロータコアが、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、円周方向の隣り合う突極の間に永久磁石が配置されたものがある。
この電動モータでは、ロータの突極の突出方向が径方向外側に向くため、ステータのコイルによる鎖交磁束が突極に流れ易くなる。突極は、電動モータの駆動時に鎖交磁束の磁路の磁気抵抗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。

また、この種の電動モータとして、ロータコアと複数の永久磁石が非磁性の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（例えば、特許文献１参照）。

この電動モータでは、ロータコアの隣り合う突極の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。

しかし、この電動モータの場合、永久磁石の外周面と突極の先端部の外側が非磁性のマグネットカバーによって覆われるため、ステータの内周面（ティースの先端面）と、永久磁石や突極との間のエアギャップが大きくなる。特に、上述のリラクタンストルクを併用する電動モータの場合、ステータの内周面と突極の先端部との離間距離が大きくなると、充分なリラクタンストルクが得られなくなる。

この対策として、ロータコアの各突極の先端部を永久磁石の外周面よりも径方向外側に突出させ、周方向で隣り合う突極の間に配置される永久磁石を円弧状のマグネットカバーによって個別に押さえ込むようにした電動モータが案出されている（例えば、特許文献２参照）。

この電動モータは、円弧状の各マグネットカバーの周方向の端部に係止爪が設けられ、各マグネットカバーの周方向両側の係止爪が、突極の周方向の側面に形成された係止溝に嵌入されている。これにより、各マグネットカバーは、各突極の先端部よりも径方向内側位置で、隣り合う突極に係止される。この電動モータの場合、各永久磁石は対応するマグネットカバーによって押さえ込まれ、各突極の先端部はマグネットカバーよりも径方向外側に突出ことになる。このため、各突極の先端部がステータの内周面（ティースの先端面）に充分に近接し、電動モータの駆動時には充分なリラクタンストルクを得られるようになる。

特開２０１９－１８７１６７号公報 特開２０１０－２５２５５４号公報

しかし、上記の電動モータの場合、マグネットカバーは、カバー本体部に連続するように円弧状に形成された係止爪が突極の対応する係止溝に周方向に沿って嵌入され、それによってロータコアに固定されている。このため、ロータが高速で回転するときに大きな遠心力が永久磁石に作用すると、マグネットカバーがその遠心力を受けて撓み変形し易くなることが懸念される。具体的には、永久磁石に大きな遠心力が作用すると、マグネットカバーが永久磁石によって径方向外側に押圧され、このときマグネットカバーの端部の係止爪が係止溝内で抜け方向にずれ動くことにより、マグネットカバー全体が撓み変形することになる。そして、電動モータの駆動時にマグネットカバーが大きく撓み変形すると、ロータでの永久磁石の保持が不安定になる。

そこで本発明は、ロータコアの突極をステータの内周面に充分に近接させ、かつ、各永久磁石の外側を覆うマグネットカバーの撓み変形を抑制し、マグネットカバーがロータコアから外れることを防止することができる電動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、本発明の一態様に係る電動モータは、以下の構成を採用した。
即ち、本発明の一形態に係る電動モータは、回転磁界を発生する環状のステータと、前記ステータの径方向内側に配置され、前記回転磁界を受けて回転するロータと、を備え、前記ロータは、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り合う各前記突極の間に配置される複数の永久磁石と、対応する前記永久磁石の外側を覆う複数のマグネットカバーと、を備え、各前記マグネットカバーは、対応する前記永久磁石の径方向外側の面を押さえ込むカバー本体部と、前記カバー本体部の周方向の端部に設けられ、前記突極の突出方向の中途部に係止される係止爪と、を備え、前記係止爪は、周方向に略沿って延びる第１係止部と、当該第１係止部の先端部から周方向と交差する方向に延びる第２係止部と、を有することを特徴とする。

上記の構成により、各マグネットカバーは、カバー本体部で対応する永久磁石の径方向外側の面を押さえ込み、その状態で係止爪がロータコアの突極の突出方向の中途部に係止される。このとき、各マグネットカバーは、周方向に沿って延びる第１係止部と、周方向と交差する方向に延びる第２係止部で対応する突極に係止される。このため、ロータの回転に伴って永久磁石に大きな遠心力が作用した場合にも、第２係止部による係止によって対応する突極からの係止爪の抜けが規制される。この結果、永久磁石の径方向外側の面を押さえ込むカバー本体部には撓み変形が生じにくくなり、マグネットカバーがロータコアから外れることが防止される。

各前記永久磁石は、前記突極の周方向の側面と対向する対向面と、当該対向面の径方向外側の端部に連なり、径方向外側に向かって前記突極の周方向の側面からの離間距離が漸増する傾斜面と、を有し、前記マグネットカバーは、前記突極の周方向の側面と前記傾斜面に挟まれた空間部に配置され、前記カバー本体部と前記係止爪を接続する接続部を有するようにしても良い。

この場合、永久磁石には、突極の周方向の側面と対向する対向面の径方向外側に傾斜面が設けられているため、永久磁石は、径方向外側の角部が斜めに面取りされた形状となる。このため、ロータの回転時に、ステータから各突極の先端部の近傍に流れ込む鎖交磁束が永久磁石の周方向の端部の径方向外側端を横切り、その鎖交磁束によって永久磁石が減磁されるのを抑制することができる。
また、マグネットカバーの係止爪は、永久磁石の傾斜面と突極の周方向の側面とに挟まれた空間部を利用して突極の突出方向の中途部に容易に係止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、突極に対するマグネットカバーの組付けを容易に行うことができる。

共通の前記突極に係止された二つの前記マグネットカバーは、対向する互いの前記第２係止部の周方向の離間幅が、当該突極の周方向の最小幅部の幅以上に設定されるようにしても良い。

この場合、マグネットカバーが非磁性金属等によって形成される場合でも、共通の突極に係止される二つのマグネットカバーの係止爪が、突極の径方向と交差する方向の磁路面積を最小幅部よりも狭めることがない。このため、本構成を採用した場合には、二つのマグネットカバーの係止爪が原因で磁気飽和が起こるのを回避し、電動モータの駆動トルクを充分に確保することができる。

各前記突極の径方向外側の端面には、径方向内側に略Ｖ状に窪み、かつ軸方向に沿って延びる溝部が配置されているようにしても良い。

この場合、突極の径方向外側の端面は、ステータの内周面との離間幅が周方向の中央付近で最大になり、中央付近から周方向に移動するにつれてステータの内周面との離間幅が漸減する。このため、ロータの回転時に、突極がステータ側の隣り合うティースの隙間を跨ぐときにステータがロータ側の磁力の影響を受けにくくなる。この結果、トルクリプルの発生が抑制される。
本構成では、共通の突極に係止された二つのマグネットカバーの第２係止部の離間幅が、突極の周方向の最小幅部の幅以上に設定されているため、突極の突出方向の先端側の周方向幅が必然的に大きくなる。このため、トルクリプルの発生を抑制するための溝部を突極の突出方向の端面に充分に大きく確保することができる。

上記の構成の電動モータでは、各マグネットカバーのカバー本体部が対応する永久磁石の径方向外側の面を押さえ込み、その状態で各マグネットカバーの係止爪が第１係止部と第２係止部において突極の突出方向の中途部に係止される。このため、各突極からの係止爪の抜け方向の変位を第２係止部によって規制し、それによってカバー本体部の撓み変形を抑制することができる。
したがって、上記の構成の電動モータを採用した場合には、ロータコアの突極をステータの内周面に充分に近接させ、かつ、各永久磁石の外側を覆うマグネットカバーの撓み変形を抑制し、マグネットカバーがロータコアから外れることを防止することができる。

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縦断面図である。 第１実施形態の電動モータのロータの斜視図である。 第１実施形態のロータの分解斜視図である。 第１実施形態のロータを軸方向から見た端面図である。 図５のＶＩ部の拡大図である。 第１実施形態の変形例のロータの一部を軸方向から見た端面図である。 第２実施形態の電動モータのロータを軸方向から見た端面図である。 第３実施形態の電動モータのロータを軸方向から見た端面図である。 第２実施形態の変形例のロータを軸方向から見た端面図である。

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を電動モータ２（以下、単に「モータ２」と称する。）の回転軸線に沿って切った断面図である。
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、本明細書において、モータ２及びモータユニット１に関し、「軸方向」とは、モータ２の回転軸３１の回転軸線（軸心Ｃ１）に沿う方向を意味し、「周方向」とは、回転軸３１の回転軸線（軸心Ｃ１）を中心とした周方向を意味するものとする。また、「径方向」とは、回転軸３１の回転軸線（軸心Ｃ１）を中心とした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によって覆われている。コイル２４は、インシュレータ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（回転磁界）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、ステータ８の径方向内側に配置され、ステータ８のコイル２４で発生する回転磁界を受けて回転する。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～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Ｃ１）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、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Ｃ１）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から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５０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５０が実装されたコントローラ基板５１を有する。コントローラ基板５１は、磁気検出素子５０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５１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５１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５１には、磁気検出素子５０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、第１実施形態のモータ２のロータ９の組付完了状態の斜視図であり、図４は、ロータ９の分解斜視図である。また、図５は、ロータ９を軸方向（軸心Ｃ１に沿う方向）から見た端面図であり、図６は、図５のＶＩ部の拡大図である。

ロータ９は、磁性材料から成るロータコア３２と、ロータコア３２の外周部に配置された複数の永久磁石３３と、各永久磁石３３の外側を覆う複数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の外周部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、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。コア本体部３２Ａの軸心部には、回転軸３１（図２参照）が圧入等によって固定される軸孔３４が形成されている。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、各突極３２Ｂは、コア本体部３２Ａに連結される付根部側から径方向外側の先端部までの周方向の厚みがほぼ一定厚みに設定されている。また、各突極３２Ｂの軸方向の長さは、コア本体部３２Ａの軸方向長さと同じに設定されている。

各永久磁石３３は、図５に示すように、ロータ９の径方向外側を向く略円弧状の外側面３３ｏと、軸心Ｃ１方向を向く平坦な内側面３３ｉと、周方向の一端側と他端側に向く一対の側辺部３３ｓと、を有する。各永久磁石３３は、外側面３３ｏの略円弧形状が軸心Ｃ１を中心とした円周方向に略沿うように、ロータコア３２の周方向で隣り合う二つの突極３２Ｂの間に配置される。このとき、各永久磁石３３の内側面３３ｉは、コア本体部３２Ａの略円弧状の外面に対向する。

各永久磁石３３の各側辺部３３ｓは、突極３２Ｂの周方向の側面３２Ｂｓと対向する平坦な対向面３３ｓｃと、対向面３３ｓｃの径方向外側の端部に連なり、径方向外側に向かって突極３２Ｂの側面３２Ｂｓからの離間距離が漸増する傾斜面３３ｓｓと、を有する。各永久磁石３３は、周方向両側の対向面３３ｓｃが、隣り合う一対の突極３２Ｂの側面３２Ｂｓと対向した状態でロータコア３２に保持される。このとき、各永久磁石３３の側辺部３３ｓの傾斜面３３ｓｓと、突極３２Ｂの側面３２Ｂｓとの間には、軸方向から見たときに、径方向外側に開口する略三角状の空間部３５が形成される。

また、永久磁石の外側面３３ｏは、周方向の両側の端部を除く一般部領域においては、回転軸３１の軸心Ｃ１を中心とした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。外側面３３ｏの周方向の両側の端部は、一般部領域の略一定曲率の曲面に対して径方向外側に膨出している。永久磁石の外側面３３ｏのうちの、この両側の膨出部３３ｏｐには、後述するマグネットカバー７１のカバー本体部７１ｂの内面が当接可能とされている。

各マグネットカバー７１は、例えば、非磁性のステレンス鋼等の非磁性材料によって構成されている。マグネットカバー７１は、対応する永久磁石３３の外側面３３ｏ（径方向外側の面）を押さえ込むカバー本体部７１ｂと、カバー本体部７１ｂの周方向の両側の端部に設けられ、突極３２Ｂの突出方向の中途部に係止される係止爪７１ａと、カバー本体部７１ｂの周方向の各端部と係止爪７１ａを接続する接続部７１ｃと、を備えている。

カバー本体部７１ｂは、永久磁石３３の外側面３３ｏと同じ、若しくは、外側面３３ｏよりも若干大きい形状、及び、サイズに形成されている。カバー本体部７１ｂは、軸心Ｃ１を中心とした略一定半径の円弧状形状に形成されている。

係止爪７１ａは、カバー本体部７１ｂと略平行に周方向に略沿って延びる第１係止部７２と、第１係止部７２の先端部から径方向外側（周方向と交差する方向）に延びる第２係止部７３と、を有する。係止爪７１ａは、第１係止部７２と第２係止部７３によって略Ｌ字状の断面を構成している。なお、第１係止部７２は、第２係止部７３の基端に向かって直線状に延びる形状であっても良く、若干湾曲した形状であっても良い。

また、ロータコア３２の各突極３２Ｂの周方向の両側部には、一端が突極３２Ｂの側面３２Ｂｓに開口し、その開口から周方向に略沿って延びる第１溝３７と、第１溝３７の底部（延出方向の端部）から径方向外側に向かって延びる第２溝３８が連続して形成されている。第１溝３７は、各突極３２Ｂの周方向の側面３２Ｂｓのうちの、突極３２Ｂの突出方向の端面よりも所定距離径方向内側に離間した位置（突出方向の中途部）に形成されている。また、第１溝３７と第２溝３８は、突極３２Ｂの軸方向の一端側から他端側に貫通するように形成されている。

第１溝３７と第２溝３８は、マグネットカバー７１の係止爪７１ａが挿入される係止溝３６を構成している。係止爪７１ａは、第１係止部７２が第１溝３７に挿入され、第２係止部７３が第２溝３８に挿入される。係止爪７１ａは、第２係止部７３が突極３２Ｂの第２溝に係止されることにより、第１溝３７からの第１係止部７２の抜け（係止溝３６からの係止爪７１ａの抜け）が規制される。

また、マグネットカバー７１の接続部７１ｃは、図６に示すように、カバー本体部７１ｂの周方向の端部から、永久磁石３３の傾斜面３３ｓｓと略平行になるように、径方向内側に屈曲している。径方向内側に屈曲した接続部７１ｃは、マグネットカバー７１が永久磁石３３とともに、ロータコア３２に組み付けられるときに、突極３２Ｂの側面３２Ｂｓと永久磁石３３の傾斜面３３ｓｓに挟まれた空間部３５に配置される。

（ロータの組付け）
ロータ９は、例えば、以下のように組み付けることができる。
最初に、永久磁石３３をマグネットカバー７１の内側に配置し、その状態で永久磁石３３とマグネットカバー７１の組を、ロータコア３２の隣り合う二つの突極３２Ｂの間の空間に軸方向から近付ける。このとき、マグネットカバー７１の周方向両側の係止爪７１ａを隣り合う突極３２Ｂの各係止溝３６に軸方向外側から嵌入する。より詳細には、周方向両側の係止爪７１ａの第１係止部７２を対応する突極３２Ｂの第１溝３７に嵌入し、かつ、係止爪７１ａの第２係止部７３を対応する突極３２Ｂの第２溝３８に嵌入する。

こうして、マグネットカバー７１の周方向両側の係止爪７１ａが対応する突極３２Ｂの係止溝３６に嵌入されると、マグネットカバー７１の周方向両側の縁部が一対の突極３２Ｂによって係止されるとともに、カバー本体部７１ｂの裏面が永久磁石３３の外側面３３ｏ（周方向両側の膨出部３３ｏｐ）に押し付けられる。
この後、他の永久磁石３３とマグネットカバー７１は同様にしてロータコア３２に順次組付けられる。

ロータ９は、上述のようにしてロータコア３２に永久磁石３３とマグネットカバー７１が組付けられると、ロータコア３２の各突極３２Ｂの先端部がマグネットカバー７１によって覆われずに径方向外側に直接突出することになる。このため、ロータ９をステータ８の径方向内側に組付けたときに、各突極３２Ｂの先端部がステータ８の内周面に充分に近接するようになる。

（実施形態の効果）
本実施形態のモータ２は、各マグネットカバー７１のカバー本体部７１ｂが対応する永久磁石３３の外側面３３ｏを押さえ込み、その状態で各マグネットカバー７１の係止爪７１ａが第１係止部７２と第２係止部７３において突極３２Ｂの突出方向の中途部に係止される。このため、各突極３２Ｂからの係止爪７１ａの抜けが第２係止部７３によって確実に規制される。したがって、モータ２の駆動時に、ロータ９が高速で回転してロータ９の永久磁石３３に大きな遠心力が作用することがあっても、マグネットカバー７１が永久磁石３３によって径方向外側に押圧され、マグネットカバー７１の係止爪７１ａが抜け方向に位置ずれすることがなくなる。この結果、マグネットカバー７１の撓み変形が抑制される。
よって、本実施形態のモータ２を採用した場合には、ロータコア３２の突極３２Ｂをステータ８の内周面に充分に近接させ、かつ、各永久磁石３３の外側を覆うマグネットカバー７１の撓み変形を抑制し、マグネットカバー７１がロータコア３２から外れることを防止することができる。

また、本実施形態のモータ２は、各永久磁石３３に、突極３２Ｂの周方向の側面３２Ｂｓと対向する対向面３３ｓｃと、対向面３３ｓｃの径方向外側の端部に連なり、径方向外側に向かって突極３２Ｂの側面３２Ｂｓからの離間距離が漸増する傾斜面３３ｓｓとが設けられている。これにより、永久磁石３３は、径方向外側の角部が斜めに面取りされた形状とされている。このため、本実施形態のモータ２の場合、ロータ９の回転時に、ステータ８から各突極３２Ｂの先端部の近傍に流れ込む鎖交磁束が、永久磁石３３の周方向の端部の径方向外側端を横切り、その鎖交磁束によって永久磁石３３が減磁されるのを抑制することができる。

さらに、本実施形態のモータ２は、カバー本体部７１ｂと係止爪７１ａを接続するマグネットカバー７１の接続部７１ｃが、突極３２Ｂの側面３２Ｂｓと永久磁石３３の傾斜面３３ｓｓに挟まれた空間部３５に配置されている。このため、マグネットカバー７１の係止爪７１ａを、永久磁石３３の傾斜面３３ｓｓと突極３２Ｂの側面３２Ｂｓとに挟まれた空間部３５を利用して突極３２Ｂの突出方向の中途部に容易に係止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、突極３２Ｂに対するマグネットカバー７１の組付けを容易に行うことができる。

以上のように本実施形態のモータ２は、ロータコア３２の突極３２Ｂをステータ８の内周面に充分に近接させて効率良くトルクを得ることができ、しかも、各永久磁石３３の外側を覆うマグネットカバー７１の撓み変形を抑制してロータ９の安定した駆動を得ることができる。したがって、本実施形態のモータ２を採用した場合には、国連が主導する持続可能な開発目標（ＳＧＤｓ）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」、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になる。

（変形例）
図７は、上記の第１実施形態の変形例のロータ９Ａの一部を軸方向から見た端面図である。
本変形例は、マグネットカバー７１Ａの係止爪７１ａのうちの第２係止部７３Ａの突出方向のみが上記の基本実施形態と異なっている。即ち、上記の基本実施形態では、第２係止部７３が第１係止部７２の先端部から径方向外側に延びているが、本変形例では、第２係止部７３Ａは第１係止部７２の先端部から径方向内側に延びている。なお、突極３２Ｂに形成される係止溝３６の第２溝３８Ａは、第２係止部７３Ａの突出方向に合わせて第１溝３７の端部から径方向内側に屈曲して延びている。
本変形例の場合も上記の基本実施形態と同様の効果を得ることができる。

＜第２実施形態＞
図８は、第２実施形態のモータのロータ１０９を軸方向から見た図である。
本実施形態のモータは、ロータ１０９の構造の一部のみが第１実施形態のものと異なっている。
第１実施形態のロータ９では、各突極３２Ｂの周方向の幅がコア本体部３２Ａに接続される基端側から突出方向の先端部に向かって略一定幅とされているが、本実施形態のロータ１０９では、各突極１３２Ｂの周方向の幅が略一定幅とされていない。各突極１３２Ｂは、コア本体部１３２Ａに接続される付根部側から突出方向の先端部に向かって周方向の幅が次第に増大している。つまり、各突極１３２Ｂの周方向の幅は、付根部側が最小幅ｗ２とされている。

各突極１３２Ｂの突出方向の先端寄り部分には、第１実施形態と同様に、周方向に離間して一対の係止溝３６が設けられている。各係止溝３６には、夫々別のマグネットカバー７１の係止爪７１ａが係止されている。こうして共通の突極１３２Ｂに係止された二つのマグネットカバー７１は、対向する互いの第２係止部７３の周方向の離間幅ｗ１が、突極１３２Ｂの付根部側の最小幅ｗ２（最小幅部の幅）以上に設定されている。つまり、離間幅ｗ１と突極１３２Ｂの最小幅ｗ２は、ｗ１≧ｗ２の条件を満たすように設定されている。

本実施形態のモータは、基本的な構成は第１実施形態とほぼ同様であるため、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
また、本実施形態のモータは、共通の突極１３２Ｂに係止された二つのマグネットカバー７１の第２係止部７３の間の離間幅ｗ１が、突極１３２Ｂの最小幅ｗ２（最小幅部の幅）以上に設定されているため、非磁性の二つのマグネットカバー７１が突極１３２Ｂの最小磁路面積を最小幅ｗ２の部分よりも狭めることがない。したがって、本実施形態の構成を採用した場合には、二つのマグネットカバー７１の係止爪７１ａが原因で磁気飽和が起こるのを回避し、モータの駆動トルクを充分に確保することができる。

＜第３実施形態＞
図９は、第３実施形態のモータのロータ２０９を軸方向から見た図である。
本実施形態のモータは、ロータ２０９の各突極２３２Ｂの一部の構造が第２実施形態のものと若干異なっている。突極２３２Ｂの基本的な構造は、第２実施形態のものと同様であり、第２実施形態のものと同様にコア本体部２３２Ａに接続される付根部側から突出方向の先端部に向かって周方向の幅が次第に増大している。そして、共通の突極２３２Ｂに係止された二つのマグネットカバー７１は、対向する互いの第２係止部７３の周方向の離間幅が、突極２３２Ｂの付根部側の最小幅（最小幅部の幅）以上に設定されている。
本実施形態のロータ２０９では、各突極２３２Ｂの径方向外側の端面に、径方向内側に略Ｕ字状に窪み、かつ軸方向に沿って延びる溝部６０が形成されている。

本実施形態のモータは、基本的な構成は第２実施形態とほぼ同様であるため、第２実施形態と同様の効果を得ることができる。
また、本実施形態のモータは、各突極２３２Ｂの径方向外側の端面に、径方向内側に略Ｕ字状に窪み、かつ軸方向に沿って延びる溝部６０が形成されているため、突極２３２Ｂの径方向外側の端面は、ステータの内周面との離間幅が周方向の中央付近で最大になり、中央付近から周方向に移動するにつれてステータの内周面との離間幅が漸減する。このため、ロータ２０９の回転時に、突極２３２Ｂがステータ側の隣り合うティースの隙間を跨ぐときには、ステータがロータ２０９側の磁力の影響を受けにくくなる。したがって、各突極２３２Ｂの端面に溝部６０を設けることにより、トルクリプルの発生を抑制することができる。

特に、本実施形態のモータでは、突極２３２Ｂに係止された二つのマグネットカバー７１の第２係止部７３の離間幅を、突極２３２Ｂの付根部側の最小幅部分よりも大きくするために、突極２３２Ｂの周方向の幅を付根部側から先端部側に向かって増大させている。
このため、突極２３２Ｂの突出方向の端面に溝部６０を充分に大きく形成することができる。したがって、本実施形態のモータを採用した場合には、スペース的な制約を少なく溝部６０を形成することができるため、トルクリプルの発生をより良好に抑制することができる。

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。
例えば、図８に示す第２実施形態では、各突極１３２Ｂの周方向の幅が付根部側から先端側に向かって次第に増大するように形成されているが、図１０に示すロータ３０９のように突極３３２Ｂの付根部側から先端部の近傍までの周方向の幅を略一定にし、突極３３２Ｂの先端部に、付根部側よりも周方向の幅の広い拡幅部６５を設けるようにしても良い。この場合、拡幅部６５に二つのマグネットカバー７１の係止爪７１ａを係止させることができる。このとき、拡幅部６５が突極３３２Ｂの付根部側よりも周方向の幅が広いことから、二つのマグネットカバー７１の第２係止部７３の周方向の離間幅を、突極３３２Ｂの付根部側の最小幅以上に設定することができる。

１…モータユニット、２…モータ（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、９，９Ａ，１０９，２０９，３０９…ロータ、１０…底部、１１…コネクタ、１６，１７…外フランジ部、２０…ステータコア、２１…コア本体部、２２…ティース、２４…コイル、３１…回転軸、３２，１３２，２３２，３３２…ロータコア、３２Ａ，１３２Ａ，２３２Ａ，３３２Ａ…コア本体部、３２Ｂ，１３２Ｂ，２３２Ｂ，３３２Ｂ…突極、３２Ｂｓ…側面、３３…永久磁石、３３ｉ…内側面、３３ｏ…外側面、３３ｓ…側辺部、３３ｓｃ…対向面、３３ｓｓ…傾斜面、３３ｏｐ…膨出部、３４…軸孔、３５…空間部、３６…係止溝、３７…第１溝、３８…第２溝、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、４６，４７…軸受、４８…出力軸、４８ａ…スプライン、４９…軸受ボス４９、５０…磁気検出素子、５２…リブ、６０…溝部、６５…拡幅部、７１…マグネットカバー、７１ａ…係止爪、７１ｂ…カバー本体部、７１ｃ…接続部、７２…第１係止部、７３…第２係止部、Ｃ１…軸心。

Claims (4)

1. 回転磁界を発生する環状のステータと、
   前記ステータの径方向内側に配置され、前記回転磁界を受けて回転するロータと、を備え、
   前記ロータは、
   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り合う各前記突極の間に配置される複数の永久磁石と、
   対応する前記永久磁石の外側を覆う複数のマグネットカバーと、を備え、
   各前記マグネットカバーは、
   対応する前記永久磁石の径方向外側の面を押さえ込むカバー本体部と、
   前記カバー本体部の端部に設けられ、前記突極の突出方向の中途部に係止される係止爪と、を備え、
   前記係止爪は、周方向に略沿って延びる第１係止部と、当該第１係止部の先端部から周方向と交差する方向に延びる第２係止部と、を有することを特徴とする電動モータ。
2. 各前記永久磁石は、
   前記突極の周方向の側面と対向する対向面と、
   当該対向面の径方向外側の端部に連なり、径方向外側に向かって前記突極の周方向の側面からの離間距離が漸増する傾斜面と、を有し、
   前記マグネットカバーは、前記突極の周方向の側面と前記傾斜面に挟まれた空間部に配置され、前記カバー本体部と前記係止爪を接続する接続部を有することを特徴とする請求項１に記載の電動モータ。
3. 共通の前記突極に係止された二つの前記マグネットカバーは、対向する互いの前記第２係止部の周方向の離間幅が、当該突極の周方向の最小幅部の幅以上に設定されていることを特徴とする請求項１または２に記載の電動モータ。
4. 各前記突極の径方向外側の端面には、径方向内側に略Ｖ状に窪み、かつ軸方向に沿って延びる溝部が配置されていることを特徴とする請求項３に記載の電動モータ。

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