JP5146668B2 - 永久磁石回転子とその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、モータや発電機に用いられる永久磁石回転子とその製造方法に関する。

磁性材製のコアと、このコアの外周上で回転方向に沿って間隔をおいて並列する複数の永久磁石とを有する回転子本体を備える永久磁石回転子においては、回転子本体を覆うカバーが備えられている。従来の永久磁石回転子においては、筒状カバーの内径を永久磁石の外接円の径よりも小さくすることで、そのカバーを回転子本体に圧入していた。しかし、この構成において永久磁石が破損した場合、破片がカバーの両端開口から外部に飛散する。飛散した破片が回転子と固定子との間に食い込むと回転がロックされる可能性がある。そこで、カバーを筒状の周壁と、この周壁の一端に外周が一体化される環状壁とから構成し、その周壁の他端開口に嵌め合わされるリングプレートを回転子本体に取り付けることが提案されている。その環状壁をコアの一端に押し付け、リングプレートをコアの他端に押し付けることで、周壁の両端開口は環状壁とリングプレートにより閉鎖される（特許文献１参照）。
特開２００１−２１８４０３号公報

上記従来技術においては、カバーの周壁の内径はリングプレートの外径よりも公差だけ大きくなる。そのため、周壁とリングプレートとの間に隙間が生じ、永久磁石が破損した場合は破片が外部に飛散するおそれがある。その隙間が大きいと、回転子と固定子との間のギャップに破片が食い込んで回転がロックされる可能性がある。その隙間を小さくするためにカバーやリングプレートといった部品の寸法公差を小さくすると、高精度な加工が必要になるため加工コストが増大する。その隙間により回転中にカバーとリングプレートが相対変位し、振動が生じるおそれがある。また、上記従来技術においては、周壁に形成した爪を折り曲げ、その折り曲げた爪により環状壁とリングプレートをコアに押し付けるものであるため、組み付け作業が面倒になる。本発明は、そのような問題を解決することのできる永久磁石回転子とその製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、回転子本体と、前記回転子本体に取り付けられるカバーとを備え、前記回転子本体は、磁性材製のコアと、前記コアの外周上で回転方向に沿って間隔をおいて並列する複数の永久磁石とを有する永久磁石回転子であって、前記回転子本体は、前記コアに一体化される合成樹脂製の保持器を有し、前記保持器は、第１環状部と第２環状部とを有し、前記第１環状部は、前記コアの一端面に密接される環状内端面と、回転軸を囲む周面とを有し、前記第２環状部は、前記コアの他端面に密接される環状内端面と、環状外端面とを有し、前記カバーは、前記永久磁石を囲む筒状の周壁と、前記周壁の一端から内方に延びる環状壁とを有し、前記環状壁は、前記環状外端面に対向する環状面を有し、前記環状外端面に前記環状面が密接するように、前記環状壁を前記第２環状部に回転軸方向に沿って押し付ける力を作用させる押し付け手段が設けられ、前記環状壁の前記第２環状部への押し付けによって、前記周壁は前記周面に密接するように回転軸方向に沿って前記第１環状部に圧入される。
本発明の永久磁石回転子によれば、カバーの周壁は第１環状部の周面に密接し、第１環状部の環状内端面はコアの一端面に密接し、第２環状部の環状内端面はコアの他端面に密接し、カバーの環状面は第２環状部の環状外端面に密接する。よって、カバー等の部品の寸法公差を小さくすることなく、永久磁石の破損時に破片がカバーの外部に飛散するのを阻止でき、カバーの回転子本体に対する相対変位を防止できる。
しかも、カバーの環状壁を第２環状部へ回転軸方向に沿って押し付けることで、カバーの周壁は第１環状部に回転軸方向に沿って圧入されるので、容易に環状面を環状外端面に密接させると共に、周壁を周面に密接させることができる。

前記周面は、回転軸方向に対して傾斜するテーパ面を有し、前記第１環状部への前記カバーの圧入量の増大に伴って圧入に要する力が次第に増加するように、前記テーパ面の傾斜の向きが設定されているのが好ましい。
これにより、カバーの周壁を第１環状部の周面上へ円滑に圧入できる。

前記保持器は、前記コアの外周上で回転方向に沿って間隔をおいて並列する複数の保持部を有し、前記保持部それぞれの一端側は前記第１環状部に一体化され、前記保持部それぞれの他端側は前記第２環状部に一体化され、前記永久磁石それぞれは隣り合う前記保持部の間それぞれに配置され、前記保持部が回転方向に弾性変形するように、隣り合う自然状態の前記保持部の回転方向に沿った間隔は、前記永久磁石の回転方向に沿った寸法よりも小さくされ、前記保持部の弾性変形により作用する弾力により、前記永久磁石は隣り合う前記保持部により挟み込まれるのが好ましい。
これにより、各保持部の弾性変形により永久磁石に弾力が作用するので、隣り合う保持部により永久磁石を挟み込むことができる。よって、永久磁石を接着剤を用いることなくコアに固定できるので、接着剤を塗布する手間が不要になり、永久磁石がコアから剥離するのを防止でき、着磁前の永久磁石のコア上での位置決め精度を向上できる。

本発明の永久磁石回転子の製造方法は、成形型内に前記コアを挿入した状態で前記保持器を型成形する工程と、着磁前の前記永久磁石を隣り合う前記保持部の間に回転軸方向に沿って圧入する工程と、前記環状壁を前記第２環状部に回転軸方向に沿って押し付けることで、前記環状外端面に前記環状面を密接させる工程と、前記周壁を前記第１環状部に回転軸方向に沿って圧入することで、前記周壁を前記周面に密接させる工程と、隣り合う前記保持部の間に配置された着磁前の前記永久磁石を着磁する工程とを備える。
本発明の永久磁石回転子の製造方法によれば、本発明の永久磁石回転子を製造できる。

本発明によれば、永久磁石回転子における永久磁石の破損時における破片の飛散をカバーにより確実に防止でき、そのカバーの加工コスト、組み付け工数の増大を防止でき、また、カバーの変位による振動を防止できる。

図１は、本発明の実施形態に係る永久磁石回転子αを示し、実線で示す回転子本体１と、回転子本体１に取り付けられる二点鎖線で示すカバー２０とを備える。回転子αは、例えば電動パワーステアリング装置における操舵補助力発生用モータの構成部品として用いられる。回転子本体１は、磁性材製のコア２と、コア２の外周上で回転方向に沿って間隔をおいて並列する複数の永久磁石３と、コア２に一体化される保持器４を有する。永久磁石３の数は本実施形態では１０とされているが特に限定されない。なお、回転方向は回転子αの回転軸を中心とする回転の方向である。

図２に示すように、本実施形態のコア２は永久磁石３の数と同数の稜線２ａを有する角柱形状に成形され、中心に回転シャフト（図示省略）の挿入用通孔２ｂが設けられている。その回転シャフトの中心が回転子αの回転軸となる。コア２の成形方法は特に限定されず、例えば電磁鋼板を積層することで成形される。

永久磁石３の材質は特に限定されず例えばネオジム磁石とされる。永久磁石３の形状も特に限定されない。図３に示すように、本実施形態の永久磁石３は６面体状とされ、長方形状の底面３ａと両側面３ｂ、凸曲面状の上面３ｃ、および両端面３ｄを有する。

図４Ａ〜図６に示すように、保持器４は、複数の保持部４ａ、第１環状部４ｂ、第２環状部４ｃ、および突出部４ｄを有し、合成樹脂材から成形されることで弾性を有する。保持器４の材質は耐熱性や難燃性に優れるのが好ましく、例えばポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）を用いることができる。

保持部４ａは、コア２の外周上で回転方向に沿って等間隔をおいて並列し、それぞれ回転軸方向に沿って延びるロッド状とされている。なお、回転軸方向は回転子αの回転軸の方向である。図５に示すように、保持部４ａそれぞれは、コア２の外周における稜線２ａそれぞれを挟む側面２ａ′との接合面４ａ′を有する。図６に示すように、保持部４ａそれぞれは、コア２の外周側面に直角な側面４ａ″を有する。保持部４ａそれぞれに、回転軸方向に沿って延びると共に径方向外方側において開口する溝５が形成されている。溝５は、保持部４ａの一端において開口し、他端においては第２環状部４ｃにより閉じられる。なお、径方向は回転子αの回転軸に直交する方向である。

図９に示すように、第１環状部４ｂは、コア２の一端面２ｃに密接される環状内端面４ｂ′と、外周面４ｂ″と、コア２の外方において永久磁石３に対向する受け面４ｅを有する。外周面４ｂ″は、第２環状部４ｃに向かうに従い小径となることで回転軸方向に対して傾斜するテーパ面を有する。なお、第１環状部４ｂの内周は円筒面とされ、外端面は平坦とされている。本実施形態では、永久磁石３の外接円の径は、そのテーパ面の最大外径部の径よりも小さく最小外径部の径よりも大きくされている。
第２環状部４ｃは、コア２の他端面２ｄに密接される環状内端面４ｃ′と、環状外端面４ｃ″とを有する。なお、第２環状部４ｃの内周は円筒面とされ、外周はコア２の外周と面一とされている。
保持部４ａそれぞれの一端側は第１環状部４ｂの内端に一体化され、保持部４ａそれぞれの他端側は第２環状部４ｃの外周に一体化されている。

永久磁石３それぞれは隣り合う保持部４ａの間それぞれに配置される。隣り合う自然状態の保持部４ａの回転方向に沿った間隔は、永久磁石３の回転方向に沿った寸法よりも小さくされる。本実施形態では、隣り合う自然状態の保持部４ａの側面４ａ″の間隔（図６におけるＳ１）が、永久磁石３の両側面３ｂの間の寸法（図７におけるＳ２）よりも小さくされている。これにより保持部４ａは回転方向に弾性変形する。保持部４ａの弾性変形により永久磁石３に弾力が作用するので、永久磁石３は隣り合う保持部４ａにより挟み込まれる。

突出部４ｄは、保持部４ａそれぞれから回転方向両側に向かい突出すると共に、コア２の外周に径方向の間隔をおいて対向する。突出部４ｄは、それぞれ保持部４ａの側面４ａ″の上方において回転軸方向に沿って延びる。自然状態の突出部４ｄとコア２の外周との径方向に沿った間隔は、永久磁石３の径方向に沿った寸法よりも小さくされる。本実施形態では、自然状態の突出部４ｄとコア２の外周側面との径方向に沿った間隔（図６におけるＳ３）が、永久磁石３の両側での上面３ｃと底面３ａとの間の寸法（図７におけるＳ４）よりも小さくされている。これにより、永久磁石３の保持状態で突出部４ｄは径方向に弾性変形する。突出部４ｄの弾性変形により作用する弾力により、永久磁石３はコア２の外周に押し付けられる。

受け面４ｅは、隣り合う保持部４ａの一端側の間に位置する。受け面４ｅに各永久磁石３の一端が接合される。保持部４ａの他端側の間には受け部は形成されておらず、これにより、隣り合う保持部４ａと、突出部４ｄと、コア２の外周とで囲まれた領域に、その他端側の間から永久磁石３が圧入可能とされている。なお、その領域に永久磁石３を円滑に圧入できるように、永久磁石３の角部を面取りするのが好ましい。

図８Ａ〜図８Ｃに示すように、カバー２０は、永久磁石３を囲む筒状の周壁２０ａと、周壁２０ａの一端から内方に向かって、すなわち回転中心に向かって延びる環状壁２０ｂとを有する。本実施形態の周壁２０ａは円筒状とされるが筒状であれば形状は限定されない。また、本実施形態の環状壁２０ｂは円環状とされるが環状であれば形状は限定されない。環状壁２０ｂは、第２環状部４ｃの環状外端面４ｃ″に対向する環状面２０ｂ′を有する。カバー２０の材質は非磁性材であれば特に限定されないが、強度を確保しつつ肉厚を小さくできるように金属製とするのが好ましく、本実施形態ではステンレススチール製とされている。

図９に示すように、第２環状部４ｃの環状外端面４ｃ″にカバー２０の環状面２０ｂ′が密接するように、カバー２０の環状壁２０ｂを第２環状部４ｃに回転軸方向に沿って押し付ける力を作用させる押し付け手段３０が設けられている。本実施形態の押し付け手段３０は、環状外端面４ｃ″から突出するように第２環状部４ｃと一体的に成形された一対の突起４ｆと、カバー２０の環状壁２０ｂに形成された一対の開口２０ｃにより構成されている。図１、図４Ａ、図８Ａに示すように、両突起４ｆは互いから回転方向に１８０度離れて配置され、両開口２０ｃは互いから回転方向に１８０度離れて配置されている。各突起４ｆに各開口２０ｃが嵌め合わされる。

各突起４ｆは、環状外端面４ｃ″に連なる円柱形状部４ｆ′と、この円柱形状部４ｆ′に連なる円錐台形状部４ｆ″を有する。円錐台形状部４ｆ″の外径は環状外端面４ｃ″から離れるに従い小さくされ、円柱形状部４ｆ′の外径は円錐台形状部４ｆ″の最大外径よりも小さくされている。開口２０ｃの内径は、円柱形状部４ｆ′の外径よりも大きく、円錐台形状部４ｆ″の最大外径よりも小さく最小外径よりも大きくされている。開口２０ｃの周囲におけるカバー２０の肉厚ｔは、自然状態での環状外端面４ｃ″と円錐台形状部４ｆ″との軸方向間隔よりも大きくされている。

カバー２０は、組み付け前に図１０Ｂにおいて２点鎖線で示すように周壁２０ａの他端を回転子本体１の第２環状部４ｃに対向される。しかる後に、図１０Ｂにおいて矢印で示す方向に回転軸方向に沿って回転子本体１に嵌め合わされる。その嵌め合わせの進行により、開口２０ｃが円錐台形状部４ｆ″に嵌め合わされることで、開口２０ｃの内周により突起４ｆの円錐台形状部４ｆ″が弾性変形され、次に、カバー２０により押し付けられることで第２環状部４ｃが弾性変形され、環状外端面４ｃ″と円錐台形状部４ｆ″との軸方向間隔がカバー２０の肉厚ｔよりも大きくされる。これにより、開口２０ｃに突起４ｆの円柱形状部４ｆ′が嵌め合わされ、しかる後に、第２環状部４ｃの変形の復元により環状壁２０ｂは第２環状部４ｃと円錐台形状部４ｆ″との間に挟みこまれ、環状壁２０ｂは第２環状部４ｃに弾力によって回転軸方向に沿って押し付けられる。よって、環状外端面４ｃ″にカバー２０の環状面２０ｂ′が密接し、また、カバー２０の回転子本体１からの脱落が防止される。

カバー２０の自然状態での周壁２０ａの内径ｄは、第１環状部４ｂの外周面４ｂ″を構成するテーパ面の最大外径Ｄ１よりも小さく、そのテーパ面の最小外径Ｄ２よりも大きくされている。周壁２０ａの一端の環状面２０ｂ′から他端までの回転軸方向に沿う寸法Ｌ１は、そのテーパ面における周壁２０ａの内径ｄと同一径の位置から第２環状部４ｃの環状外端面４ｃ″までの距離Ｌ２よりも大きくされている。これにより、第１環状部４ｂの外周面４ｂ″において、周壁２０ａの内径ｄよりも大径の部分は、回転軸を囲む周面とされ、環状壁２０ｂの第２環状部４ｃへの押し付けによって、その周面に密接するように周壁２０ａは回転軸方向に沿って第１環状部４ｂに圧入され、周壁２０ａの他端側はテーパ面に沿うように押し広げられる。また、外周面４ｂ″を構成するテーパ面の傾斜の向きは、テーパ面の小径側から周壁２０ａが圧入されるように設定されているので、第１環状部４ｂへのカバー２０の圧入量の増大に伴い圧入に要する力が次第に増加する。

回転子αの製造に際しては、成形型内にコア２を挿入した状態で保持器４を型成形する。本実施形態では射出成形法により成形される。これにより、保持器４を成形すると同時にコア２に一体化することができる。保持器４を成形した後に、着磁前の永久磁石３を隣り合う保持部４ａの間に回転軸方向から圧入する。図１０Ａ、図１０Ｂにおいて、保持器４への組み付け前の状態の二点鎖線で示す永久磁石３を、図中矢印で示すように保持部４ａの間に圧入する。これにより、隣り合う保持部４ａの間隔と突出部４ｄとコア２の外周側面との間隔が、永久磁石３により押し広げられるように保持部４ａと突出部４ｄが弾性変形し、永久磁石３がコア２に組み付けられる。次に、図８Ｂにおいて、回転子本体１への取り付け前の状態を二点鎖線で示すカバー２０を、図中矢印で示すように回転子本体１に嵌め合わせる。これにより、押し付け手段３０が作用させる弾力により第２環状部４ｃの環状外端面４ｃ″に環状壁２０ｂの環状面２０ｂ′が密接され、また、カバー２０の周壁２０ａは第１環状部４ｂに回転軸方向に沿って圧入され、周壁２０ａは第１環状部４ｂの外周面４ｂ″に密接される。しかる後に、隣り合う保持部４ａの間に配置された着磁前の永久磁石３を着磁し、永久磁石３の平坦な底面３ａとコア２の平坦な外周側面とが磁力により接着される。これにより永久磁石回転子αを製造できる。

上記永久磁石回転子αによれば、カバー２０の周壁２０ａは第１環状部４ｂの外周面４ｂ″に密接し、第１環状部４ｂの環状内端面４ｂ′はコア２の一端面２ｃに密接し、第２環状部４ｃの環状内端面４ｃ′はコア２の他端面２ｄに密接し、カバー２０の環状面２０ｂ′は第２環状部４ｃの環状外端面４ｃ″に密接する。よって、カバー２０等の部品の寸法公差を小さくすることなく、永久磁石３の破損時に破片がカバー２０の外部に飛散するのを阻止でき、また、カバー２０の回転子本体１に対する相対変位を防止できる。しかも、カバー２０の環状壁２０ｂを第２環状部４ｃへ回転軸方向に沿って押し付けることで、環状壁２０ｂの周壁２０ａは第１環状部４ｂに回転軸方向に沿って圧入されるので、容易に環状面２０ｂ′を環状外端面４ｃ″に密接させると共に、周壁２０ａを外周面４ｂ″に密接させることができる。また、外周面４ｂ″がテーパ面とされていることで、周壁２０ａを外周面４ｂ″上に円滑に圧入できる。

また、コア２に取り付けられる保持器４の各保持部４ａの弾性変形により作用する弾力により、隣り合う保持部４ａにより永久磁石３を挟み込むことができる。これにより、接着剤を用いることなくコア２に永久磁石３を固定できるので、接着剤を塗布する手間が不要になり、永久磁石３がコア２から脱落するのを防止でき、着磁前の永久磁石３のコア２上での位置決め精度を向上できる。コア２に対する保持器４の相対回転を保持部４ａの接合面４ａ′とコア２の稜線２ａを挟む外周側面２ａ′との接合により防止し、コア２に対する保持器４の軸方向相対変位をコア２と各環状部４ｂ、４ｃとの接合により防止することで、永久磁石３のコア２に対する変位を確実に防止できる。各保持部４ａは溝５が形成されることで回転方向に弾性変形し易くなるので、保持器４の破損を防止できる。突出部４ｄの弾性変形により作用する弾力により永久磁石３がコア２の外周に押し付けられるので、遠心力や着磁時に一時的にコア２からの離反方向に作用する磁力により永久磁石３がコア２から脱落するのを確実に防止できる。各永久磁石３の一端を保持器４への組み付け時に受け面４ｅに当接させることで、着磁前の永久磁石３の回転軸方向における位置決めを容易に行なうことができる。永久磁石３は回転軸方向から保持部４ａの間に圧入するだけでよいので、永久磁石３の組み付けを容易に自動化できる。

図１１〜図１４は、上記実施形態とは異なる押し付け手段を有する第１〜第４変形例を示す。

図１１に示す第１変形例の押し付け手段３０ａは、上記実施形態の突起４ｆと開口２０ｃに代えて、環状外端面４ｃ″の内周から突出するように第２環状部４ｃと一体的に成形された環状突起４ｇと、カバー２０の環状壁２０ｂの内周縁２０ｂ″により構成され、環状突起４ｇは内周縁２０ｂ″の内方に配置される。環状突起４ｇの外周に環状壁２０ｂを嵌め合わせた後に、環状突起４ｇは図において二点鎖線で示すように溶融される。溶融された環状突起４ｇにより、環状壁２０ｂを第２環状部４ｃに回転軸方向に沿って押し付ける力を作用させる。他は上記実施形態と同様で同一部分は同一符号で示す。

図１２に示す第２変形例の押し付け手段は、上記実施形態と同様の押し付け手段３０と第１変形例の押し付け手段３０ａの両方を備える。他は上記実施形態と同様で同一部分は同一符号で示す。

図１３に示す第３変形例の押し付け手段３０ｂは、上記実施形態の突起４ｆと開口２０ｃに代えて、環状外端面４ｃ″の内周から突出するように第２環状部４ｃと一体的に成形された環状掛止部４ｈと、カバー２０の環状壁２０ｂの内周縁２０ｂ″により構成される。環状掛止部４ｈの基端部４ｈ″の外径は環状壁２０ｂの内径よりも小さくされている。環状掛止部４ｈの先端の外周に、環状の爪部４ｈ′が一体的に形成されている。爪部４ｈ′の外径は環状外端面４ｃ″から離れるに従い小さくされている。環状壁２０ｂの内径は、爪部４ｈ′の最大外径よりも小さく最小外径よりも大きくされている。環状壁２０ｂの肉厚ｔは、自然状態での環状外端面４ｃ″と爪部４ｈ′との軸方向間隔よりも大きくされている。カバー２０の回転子本体１への嵌め合わせの進行により、環状壁２０ｂの内周縁２０ｂ″により爪部４ｈ′が弾性変形され、次に、カバー２０により押し付けられることで第２環状部４ｃが弾性変形され、環状外端面４ｃ″と爪部４ｈ′との軸方向間隔がカバー２０の肉厚ｔよりも大きくされる。これにより、環状壁２０ｂの内周縁２０ｂ″は環状掛止部４ｈの基端部４ｈ″に嵌め合わされ、しかる後に、第２環状部４ｃの変形の復元により環状壁２０ｂは第２環状部４ｃと爪部４ｈ′との間に挟みこまれ、環状壁２０ｂは第２環状部４ｃに弾力によって回転軸方向に沿って押し付けられる。他は上記実施形態と同様で同一部分は同一符号で示す。

図１４に示す第４変形例の押し付け手段３０ｃは、上記実施形態の突起４ｆに代わる円柱状突起４ｉと、上記実施形態と同様の開口２０ｃにより構成される。円柱状突起４ｉに開口２０ｃを嵌め合わせた後に、円柱状突起４ｉは図において二点鎖線で示すように溶融される。溶融された円柱状突起４ｉにより環状壁２０ｂを第２環状部４ｃに回転軸方向に沿って押し付ける力を作用させる。他は上記実施形態と同様で同一部分は同一符号で示す。

図１５は、上記実施形態とは異なる第１環状部４ｂの周面を有する第５変形例を示す。第５変形例においては、上記実施形態の第１環状部４ｂの外周面４ｂ″の一部に代えて、受け面４ｅから外周面４ｂ″に向かい伸びる面に形成された環状凹部４ｊの内周面４ｊ′の一部が、周壁２０ａに密接する周面とされている。すなわち、環状凹部の内周面４ｊはテーパ面とされ、そのテーパ面の最大外径Ｄａは、自然状態の周壁２０ａの外径ｄａよりも大きくされ、そのテーパ面の最小外径Ｄｂはその外径ｄａよりも小さくされている。これにより、環状凹部４ｊの内周面４ｊ′における自然状態の周壁２０ａの外径ｄａよりも小径の部分が、周壁２０ａに密接する周面とされている。環状面２０ｂ′から周壁２０ａの他端までの回転軸方向に沿う寸法は、その内周面４ｊ′における周壁２０ａの外径ｄａと同一径の位置から第２環状部４ｃの環状外端面４ｃ″までの距離よりも大きくされている。これにより、環状壁２０ｂの第２環状部４ｃへの押し付けによって、周壁２０ａは環状凹部４ｊの内周面４ｊ′に密接するように回転軸方向に沿って第１環状部４ｂに圧入され、周壁２０ａの他端側はテーパ面に沿うように変形する。また、その内周面４ｊ′を構成するテーパ面の傾斜の向きは、テーパ面の大径側から周壁２０ａが圧入されるように設定されているので、第１環状部４ｂへのカバー２０の圧入量の増大に伴い圧入に要する力が次第に増加する。他は上記実施形態と同様で同一部分は同一符号で示す。

図１６は、上記実施形態とは異なる第１環状部４ｂの周面を有する第６変形例を示す。第６変形例においては、第１環状部４ｂの外周面４ｂ″をテーパ面ではなく段付き円筒面とし、大径部の外径Ｄを自然状態の周壁２０ａの内径ｄよりも僅かに大きくしている。これにより、外周面４ｂ″の大径部を周面としている。また、周壁２０ａの第１環状部４ｂへの圧入が容易になるように、外周面４ｂ″の大径部と小径部の境界の段差面に面取り部４ｋを形成している。他は上記実施形態と同様で同一部分は同一符号で示す。

本発明は上記実施形態や変形例に限定されない。例えば、本発明の永久磁石回転子は、操舵補助力発生用モータ以外のモータや発電機においても用いることができる。また、押し付け手段は、環状外端面に環状面が密接するように、環状壁を第２環状部に回転軸方向に沿って押し付ける力を作用させるものであればよく、例えばリベット等によって環状壁を第２環状部に押し付けるようにしてもよい。また、周面は、回転軸を囲むように第１環状部に形成され、環状壁の第２環状部への押し付けによって周壁に密接する位置に配置されていればよい。

本発明の実施形態に係る永久磁石回転子の斜視図 本発明の実施形態に係るコアの斜視図 本発明の実施形態に係る永久磁石の斜視図 本発明の実施形態に係る永久磁石回転子の正面図 本発明の実施形態に係るコアと保持器の側面図 本発明の実施形態に係る永久磁石回転子の背面図 図４ＢのＶ−Ｖ線断面図 本発明の実施形態に係るコアと保持器の部分拡大正面図 本発明の実施形態に係る永久磁石回転子の部分拡大正面図 本発明の実施形態に係るカバーの正面図 本発明の実施形態に係るカバーの一部破断側面図 本発明の実施形態に係るカバーの背面図 図４ＡのＩＸ−ＩＸ線断面図 本発明の実施形態に係る保持器への永久磁石の組み付け状態を示す側面図 図１０ＡのＸＢ−ＸＢ線断面図 本発明の第１変形例に係る永久磁石回転子の部分拡大断面図 本発明の第２変形例に係る永久磁石回転子の部分拡大断面図 本発明の第３変形例に係る永久磁石回転子の部分拡大断面図 本発明の第４変形例に係る永久磁石回転子の部分拡大断面図 本発明の第５変形例に係る永久磁石回転子の部分拡大断面図 本発明の第６変形例に係る永久磁石回転子の部分拡大断面図

符号の説明

α…永久磁石回転子、１…回転子本体、２…コア、２ｃ…一端面、２ｄ…他端面、３…永久磁石、４…保持器、４ａ…保持部、４ａ′…接合面、４ｂ…第１環状部、４ｂ′…環状内端面、４ｂ″…外周面、４ｃ…第２環状部、４ｃ′…環状内端面、４ｃ″…環状外端面、４ｊ…内周面、２０…カバー、２０ａ…周壁、２０ｂ…環状壁、２０ｂ′…環状面、３０、３０ａ、３０ｂ、３０ｃ…押し付け手段

Claims (4)

1. 回転子本体と、
   前記回転子本体に取り付けられるカバーとを備え、
   前記回転子本体は、磁性材製のコアと、前記コアの外周上で回転方向に沿って間隔をおいて並列する複数の永久磁石とを有する永久磁石回転子であって、
   前記回転子本体は、前記コアに一体化される合成樹脂製の保持器を有し、
   前記保持器は、第１環状部と第２環状部とを有し、
   前記第１環状部は、前記コアの一端面に密接される環状内端面と、回転軸を囲む周面とを有し、
   前記第２環状部は、前記コアの他端面に密接される環状内端面と、環状外端面とを有し、
   前記カバーは、前記永久磁石を囲む筒状の周壁と、前記周壁の一端から内方に延びる環状壁とを有し、
   前記環状壁は、前記環状外端面に対向する環状面を有し、
   前記環状外端面に前記環状面が密接するように、前記環状壁を前記第２環状部に回転軸方向に沿って押し付ける力を作用させる押し付け手段が設けられ、
   前記環状壁の前記第２環状部への押し付けによって、前記周壁は前記周面に密接するように回転軸方向に沿って前記第１環状部に圧入される永久磁石回転子。
2. 前記周面は、回転軸方向に対して傾斜するテーパ面を有し、
   前記第１環状部への前記カバーの圧入量の増大に伴って圧入に要する力が次第に増加するように、前記テーパ面の傾斜の向きが設定されている請求項１に記載の永久磁石回転子。
3. 前記保持器は、前記コアの外周上で回転方向に沿って間隔をおいて並列する複数の保持部を有し、
   前記保持部それぞれの一端側は前記第１環状部に一体化され、前記保持部それぞれの他端側は前記第２環状部に一体化され、
   前記永久磁石それぞれは隣り合う前記保持部の間それぞれに配置され、
   前記保持部が回転方向に弾性変形するように、隣り合う自然状態の前記保持部の回転方向に沿った間隔は、前記永久磁石の回転方向に沿った寸法よりも小さくされ、
   前記保持部の弾性変形により作用する弾力により、前記永久磁石は隣り合う前記保持部により挟み込まれる請求項１または２に記載の永久磁石回転子。
4. 請求項３に記載の永久磁石回転子の製造方法であって、
   成形型内に前記コアを挿入した状態で前記保持器を型成形する工程と、
   着磁前の前記永久磁石を隣り合う前記保持部の間に回転軸方向に沿って圧入する工程と、
   前記環状壁を前記第２環状部に回転軸方向に沿って押し付けることで、前記環状外端面に前記環状面を密接させる工程と、
   前記周壁を前記第１環状部に回転軸方向に沿って圧入することで、前記周壁を前記周面に密接させる工程と、
   隣り合う前記保持部の間に配置された着磁前の前記永久磁石を着磁する工程とを備える永久磁石回転子の製造方法。

Images