JP5327692B2 - モータ、および、モータが有するロータ部の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、ロータコア内に界磁用磁石が保持される電動式のモータに関連する。

自動車等の車両に用いられるモータは振動を受ける環境下で使用されるため、高い信頼性が要求される。そこで、モータのロータ部に用いられる界磁用磁石をロータコア内部に保持することにより界磁用磁石の径方向への移動を防止するＩＰＭ（Ｉｎｔｅｒｉｏｒ Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ Ｍａｇｎｅｔ）モータが用いられる場合がある。ＩＰＭモータでは、ロータコアにより界磁用磁石の径方向および周方向への移動が防止されるが、界磁用磁石の軸方向への移動を防止するための手段が別途必要となる。

例えば、特許文献１に開示される電動機の製造方法では、永久磁石が回転子鉄心の孔に焼きばめされた後、端板に設けられた突起が永久磁石の軸方向端面に接するように端板が回転子に設置され、カシメピンやボルトおよびナット等の締結手段により端板が回転子に固定される。

また、特許文献２では、ロータシャフトに装着された円筒状のロータコア、および、ロータコアの外周面に接触する永久磁石によりロータ部が構成されたブラシレスモータが開示されており、当該ブラシレスモータでは永久磁石の外周に円筒状のロータカバーが設けられることにより永久磁石の軸方向の移動が抑制される。

特許文献３に開示される永久磁石埋め込み型モータ用回転子では、薄板鋼板を積層したロータコアの端面において、軸方向に貫通する磁石収容孔の両端開口部の近傍にパンチ等により薄板鋼板２枚分の深さの凹部が形成される。凹部の形成により、凹部の近傍に磁石収容孔の内壁を塑性変形した凸部が形成され、凸部は永久磁石を側面方向から圧接する圧接部、および、端面上に突出する突出部を有し、凸部により永久磁石の軸方向の動きが抑えられる。
特開２００３−１０２１５１号公報 特開２００６−５０８１６号公報 特開２００７−３７２０２号公報

ところで、車両用のモータでは小型化、高出力化も要求されるが、特許文献１の電動機では、ロータの両端に配置された端板をボルト等により固定するため、ロータが軸方向に大きくなってしまう。また、特許文献２のブラシレスモータと同様のロータカバーをＩＰＭモータに適用しようとすると、ロータ部の外周にロータカバーが配置されるため、電機子とロータ部の永久磁石との間のギャップが大きくなり、磁気特性が低下してしまう。特許文献３の永久磁石埋め込み型モータ用回転子では、パンチにより形成された薄板鋼板の凸部が磁石に圧接することにより磁石が損傷する恐れがある。

本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、ロータ部を軸方向に大きくすることなく、界磁用磁石の脱離を防止する端板をロータコアに容易に固定することを主たる目的としている。

請求項１記載の発明は、電動式のモータであって、環状の電機子を有するステータ部と、前記電機子内に挿入される略円柱状のロータ部と、前記ロータ部を前記ステータ部に対して前記電機子の中心軸を中心に回転可能に支持する軸受機構と、を備え、前記ロータ部が、略円柱状であり、外側面に沿って配列されるとともに前記中心軸に沿って伸びる複数の磁石保持孔を有するロータコアと、前記複数の磁石保持孔にそれぞれ挿入される複数の界磁用磁石と、前記ロータコアの前記中心軸方向における一方の端面上に配置され、前記一方の端面において前記複数の磁石保持孔のそれぞれの開口の少なくとも一部を覆うことにより前記複数の界磁用磁石の前記複数の磁石保持孔からの脱離を防止する端板と、を備え、前記端板は、径方向に並ぶ複数の長孔部を有し、前記ロータコアが前記一方の端面に複数の端板固定孔を有し、前記端板が、プレス加工による切断および折り曲げにより前記端板の本体から前記ロータコアに向かって折り曲げられた複数の折曲部を有し、前記複数の折曲部のそれぞれは前記複数の長孔部の間に位置し、前記複数の折曲部の切断面が前記複数の端板固定孔の内側面に当接しつつ前記複数の折曲部が前記複数の端板固定孔にそれぞれ圧入されることにより、前記端板が前記一方の端面に固定されていることを特徴とするモータ。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のモータであって、前記複数の端板固定孔のそれぞれが長孔であり、前記複数の折曲部のそれぞれが、対応する長孔の両側の辺に重なる２つの切断面の間の部位を前記ロータコアに向かって折り曲げたものである。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のモータであって、前記端板の前記本体から前記ロータコアに向かって突出する前記複数の折曲部の突出高さが、前記端板の厚さよりも大きい。

請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載のモータであって、前記複数の折曲部の前記切断面のバリの向きが、前記切断面から前記端板の前記本体に向かう方向である。

請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載のモータであって、前記複数の端板固定孔が前記複数の磁石保持孔よりも前記中心軸を中心とする径方向内側に位置する。

請求項６に記載の発明は、請求項１ないし５のいずれかに記載のモータであって、前記ロータコアが、略円板状の金属の薄板を前記中心軸方向に積層して形成されている。

請求項７に記載の発明は、請求項６に記載のモータであって、前記端板の前記本体から前記ロータコアに向かって突出する前記複数の折曲部の突出高さが、前記ロータコアにて積層される前記薄板の厚さと前記端板の厚さとの和よりも大きい。

請求項８に記載の発明は、請求項６または７に記載のモータであって、前記ロータコアにおいて、各薄板と隣接する薄板とが、プレス加工により一方の薄板に形成された突起が他方の薄板の凹部または孔部に圧入されることにより接合されている。

請求項９に記載の発明は、請求項１ないし５のいずれかに記載のモータであって、前記複数の磁石保持孔が前記中心軸に沿って伸びる貫通孔であり、前記ロータ部が、前記ロータコアの前記中心軸方向における他方の端面上に配置され、前記他方の端面において前記複数の磁石保持孔のそれぞれの開口の少なくとも一部を覆うことにより前記複数の界磁用磁石の前記複数の磁石保持孔からの脱離を防止するもう１つの端板をさらに備え、前記ロータコアが前記他方の端面に複数の端板固定孔を有し、前記もう１つの端板が、プレス加工による切断および折り曲げにより前記もう１つの端板の本体から前記ロータコアに向かって折り曲げられた複数の折曲部を有し、前記複数の折曲部の切断面が前記複数の端板固定孔の内側面に当接しつつ前記複数の折曲部が前記複数の端板固定孔にそれぞれ圧入されることにより、前記もう１つの端板が前記他方の端面に固定されている。

請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載のモータであって、前記ロータコアが、略円板状の金属の薄板を前記中心軸方向に積層して形成されており、前記複数の磁石保持孔が前記中心軸に沿って伸び、前記一方の端面における前記複数の端板固定孔と前記他方の端面における前記複数の端板固定孔とが前記中心軸に沿って伸びる同一の複数の貫通孔である。

請求項１１に記載の発明は、電動式のモータが有するロータ部の製造方法であって、ａ）略円柱状のロータコアにおいて外側面に沿って配列されるとともに中心軸に沿って伸びる複数の磁石保持孔に複数の界磁用磁石をそれぞれ挿入する工程と、ｂ）前記ロータコアの前記中心軸方向における一方の端面上に、前記複数の磁石保持孔のそれぞれの開口の少なくとも一部を覆うことにより前記複数の界磁用磁石の前記複数の磁石保持孔からの脱離を防止する端板を固定する工程と、を備え、前記ロータコアが前記一方の端面に複数の端板固定孔を有し、前記端板がプレス加工による切断により形成された径方向に並ぶ複数の長孔部および前記複数の長孔部の間を折り曲げにより前記端板の本体から折り曲げられた折曲部を複数有し、前記ｂ）工程において、前記複数の折曲部の切断面が前記複数の端板固定孔の内側面に当接しつつ前記複数の折曲部が前記複数の端板固定孔にそれぞれ圧入されることにより、前記端板が前記一方の端面に固定されることを特徴とするロータ部の製造方法。

請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載のロータ部の製造方法において、前記複数の磁石保持孔が前記中心軸に沿って伸びる貫通孔であり、前記ロータ部の製造方法が、ｃ）前記ロータコアの前記中心軸方向における他方の端面上に、前記複数の磁石保持孔のそれぞれの開口の少なくとも一部を覆うことにより前記複数の界磁用磁石の前記複数の磁石保持孔からの脱離を防止するもう１つの端板を固定する工程をさらに備え、前記ロータコアが前記他方の端面に複数の端板固定孔を有し、前記もう１つの端板がプレス加工による切断および折り曲げにより前記もう１つの端板の本体から折り曲げられた複数の折曲部を有し、前記ｃ）工程において、前記複数の折曲部の切断面が前記複数の端板固定孔の内側面に当接しつつ前記複数の折曲部が前記複数の端板固定孔にそれぞれ圧入されることにより、前記もう１つの端板が前記他方の端面に固定される。

本発明によれば、ロータ部を軸方向に大きくすることなく、界磁用磁石の脱離を防止する端板をロータコアに容易に固定することができる。また、請求項２、３、４および７の発明では、端板を強固に固定することができ、請求項５の発明では、界磁用磁石とステータ部との間に十分な磁路を確保することができる。請求項８の発明ではロータ部を容易に組み立てることができる。

図１は本発明の一の実施の形態に係る電動式のモータ１の縦断面図であり、断面より奥側の構成の一部も示している。また、平行斜線を付すことなく断面を示している。モータ１は自動車に搭載されてパワーウィンドウやパワースライドドア等に使用されるモータであり、中心軸Ｊ１方向の高さが外径に比べて小さい薄型構造となっている。図１に示すようにモータ１はインナロータ型のモータであり、中心軸Ｊ１を中心とする環状の電機子２１を有するステータ部２、電機子２１内に挿入される略円柱状のロータ部３、シャフト３１を介してロータ部３をステータ部２に対して電機子２１の中心軸（モータ１の中心軸Ｊ１でもある。）を中心に回転可能に支持する軸受機構４、ロータ部３の回転位置を検出するセンサ部５、電機子２１の上面を覆う上カバー１０、電機子２１の上方に位置する略板状の樹脂プレート１１、および、電機子２１に接続される配線部１２を備える。

ロータ部３はシャフト３１、略円柱状のロータコア３２、ロータコア３２内に配置される複数の界磁用磁石３３、および、ロータコア３２の上下面に取り付けられた端板３４を備える。ステータ部２は電機子２１および電機子２１を覆う有底円筒状のステータカバー２２を有し、ステータカバー２２および上カバー１０により電機子２１が収納される空間が形成される。以下の説明では、便宜上、中心軸Ｊ１に沿って上カバー１０側を上側、ステータカバー２２側を下側として説明するが、中心軸Ｊ１は必ずしも重力方向に一致する必要はない。

電機子２１は複数の薄板状の珪素鋼板を積層して形成されたコア２１１、コア２１１を覆うインシュレータ２１２、および、インシュレータ２１２の上から巻回されたコイル２１３を有する。電機子２１の上面および下面には、電機子２１への駆動電流の供給路となる配線部１２のバスバー１２１が配置され、上面側のバスバー１２１は樹脂プレート１１に覆われ、ステータカバー２２から外部に突出するコネクタ部１２２にて外部電源と接続される。軸受機構４は、中心軸Ｊ１に沿って配列された一対の玉軸受４１，４２であり、ステータカバー２２の中央に設けられた軸受保持部２２１３、および、上カバー１０の中央に設けられた軸受保持部１０３に保持される。センサ部５は回路基板およびホール素子等の磁界検出素子であるセンサを有し、電機子２１に対するロータ部３の回転位置を検出する。

図２はステータ部２が有するステータカバー２２を示す底面図であり、図１および図２に示すように、ステータカバー２２は円板状の底部２２１、底部２２１の外縁から上方に伸びる円筒状の側壁部２２２、および、側壁部２２２の上端から中心軸Ｊ１に垂直な方向に外側に広がるフランジ部２２３を有する。底部２２１は中央に図１のシャフト３１が挿入される穴部２２１１、および、穴部２２１１の周囲にて中心軸Ｊ１を中心として上方に突出する環状凸部２２１２を有し、環状凸部２２１２の内側の部位は、図１に示す軸受機構４の玉軸受４１を保持する軸受保持部２２１３となっている。また、フランジ部２２３は略三角形であり、３つの角部に上カバー１０との締結用の穴部２２３１が設けられており、コネクタ部１２２が配置される位置にてフランジ部２２３の一部が側壁部２２２の一部と共に切り取られている。

図３は電機子２１の上面を覆う上カバー１０を示す平面図であり、上カバー１０は図２のステータカバー２２のフランジ部２２３と同じ略三角形であり、穴部１０４がステータカバー２２の穴部２２３１に対応する３箇所に形成されている。また、図１および図３に示すように、上カバー１０は中央に図１のシャフト３１が挿入される穴部１０１、穴部１０１の周囲にて中心軸Ｊ１を中心として下方に突出する環状凸部１０２を有し、環状凸部１０２の内側の部位は、図１に示す軸受機構４の玉軸受４２を保持する軸受保持部１０３となっている。

図４は図１に示す電機子２１のバスバー１２１を配置する前の状態を示す平面図であり、コイル２１３を二点鎖線にて示している。電機子２１のコア２１１は中心軸Ｊ１を中心として径方向に伸びる１２本のティース２１１１、および、外側にて各ティース２１１１に接続されたコアバックを有する。図４に示すように、各ティース２１１１はインシュレータ２１２により覆われ、インシュレータ２１２は上下が逆の２つのインシュレータ部品２１２１を組み合わせたものとなっており、導線がインシュレータ２１２上に巻回されてコイル２１３が形成される。インシュレータ部品２１２１のコイル２１３より径方向外側には略周方向に伸びるとともに径方向に並ぶ２つの溝２１２２が設けられ、図１の配線部１２のバスバー１２１が溝２１２２に保持されて電機子２１のコイル２１３に給電を行う。

図１に示すようにロータコア３２は、略円板状の金属の薄板３２１を中心軸Ｊ１方向に積層して形成されており（実際には薄板３２１は端板３４よりも薄い。）、図５は１枚の薄板３２１の平面図である。薄板３２１は中央にシャフト３１（図１参照）が挿入される貫通孔３２１１を有し、ロータコア３２の外側面に対応する外周の内側にて外周に沿って１０箇所に磁石保持孔３２１２ａが配列される。磁石保持孔３２１２ａはロータコア３２において界磁用磁石３３（図１参照）を保持する貫通孔に対応する孔である。また、磁石保持孔３２１２ａは略周方向に伸びる長孔であり、両端部の外周側には界磁用磁石３３が配置されたときに磁束がロータコア３２内で短絡することを防ぐために外側へと孔が拡大された拡大部３２１２ｂが設けられる。

薄板３２１には貫通孔３２１１と磁石保持孔３２１２ａとの間において中心軸Ｊ１を中心とする周方向に等間隔な３箇所に端板固定孔３２１３ａがさらに設けられ、端板固定孔３２１３ａは径方向に垂直な方向に伸びる長孔とされる。また、ロータコア３２の最も下方に位置する薄板３２１を除き、周方向に隣り合う端板固定孔３２１３ａの間に薄板３２１の下面側（図１における下方）に向かって突出する突起３２１４が形成される。

図６は図５中の矢印Ａにて示す位置における突起３２１４の断面図である。図６に示すように、突起３２１４はプレス加工により形成され、薄板３２１の本体から連続して略周方向の両側から下方に傾斜する傾斜部、および、傾斜部の間の平坦な底部を有し、突起３２１４の下方への突出高さは薄板３２１の一枚分の厚さ以下とされる。突起３２１４の上面側は下面側に向かって窪む凹部となっており、凹部の形状は突起３２１４の下面の形状と一致する。なお、ロータコア３２の最も下方に位置する薄板３２１には突起３２１４に代えて上面から下面へと貫通する孔部がプレス加工にて形成される。

図７は図１に示すロータ部３の上面に取り付けられる端板３４の平面図であり、下面側の端板３４は上面側の端板３４と同一の構造となっている。中心軸Ｊ１を中心とする略円板状の端板３４は、中央にシャフト３１が挿入される孔部３４１、複数の長孔部３４３、および、複数の折曲部３４２を有する。長孔部３４３は周方向に等間隔な３箇所において径方向に２つずつ並んで設けられ、各長孔部３４３は径方向に垂直な方向に伸びる。折曲部３４２は径方向に並ぶ２つの長孔部３４３の間において長孔部３４３と平行に伸びる部位であり、端板３４の本体と連続している。

長孔部３４３はプレス加工による打ち抜きにより形成され、折曲部３４２の径方向内側および外側に露出する側部３４２１は長孔部３４３がプレス加工にて形成される際の２つの切断面となっている。側部３４２１の位置は図５にて対応する長孔である端板固定孔３２１３ａの径方向両側の辺に重なる。また、折曲部３４２はプレス加工による折り曲げにより端板３４の本体からロータコア３２（図１参照）に向かって（上面側の端板３４からは下方、下面側の端板３４からは上方に向かって）折り曲げられる。

図８は図７中の矢印Ｂにて示す位置における断面図である。図７に示す側部３４２１の間の部位である折曲部３４２は、図８に示すように、中心軸Ｊ１を中心とする略周方向の両側から下方に向かって傾斜する傾斜部３４２２、および、両側の傾斜部３４２２の間の部位である平坦部３４２３を有する。

図９はロータ部３の製造の流れを示す図であり、図１０および図１１は製造途上のロータ部３（ただし、シャフト３１を除く。）を示す図である。図１０に示すように、各薄板３２１において各突起３２１４が下側に隣接する薄板３２１の突起３２１４の上側の凹部（ロータコア３２の最も下方に位置する薄板３２１においては孔部３２１５）に対して圧入され、突起３２１４の径方向両側の側面が凹部の径方向両側の内側面に当接する。これにより、各薄板３２１と隣接する薄板３２１とが接合され、複数の薄板３２１が積層された略円柱状のロータコア３２が形成される（ステップＳ１１）。

各薄板３２１の１０箇所の磁石保持孔３２１２ａ（図５参照）の位置は全て一致しており、薄板３２１が積層されると磁石保持孔３２１２ａが上下方向に連なり、ロータコア３２において中心軸Ｊ１に平行に伸びる貫通孔が形成される。以下、この貫通孔を「磁石保持孔３２１２」と呼ぶ。磁石保持孔３２１２はロータコア３２の外側面に対応する外周の内側にて外周に沿って１０箇所に配列される。同様に、薄板３２１が積層されることにより３箇所の端板固定孔３２１３ａ（図５参照）も上下方向に連なり、ロータコア３２において中心軸Ｊ１に平行に伸びる貫通孔が形成される。以下、この貫通孔を「端板固定孔３２１３」と呼ぶ。すなわち、ロータコア３２は上面および下面に複数の磁石保持孔３２１２および複数の端板固定孔３２１３の開口を有する。

次に、図１１に示すように、１つの端板３４がロータコア３２の中心軸Ｊ１方向における一方の端面である下面に配置され、折曲部３４２の両側部３４２１が端板固定孔３２１３の内側面３２１６に当接しつつ折曲部３４２が端板固定孔３２１３にそれぞれ圧入されることにより、端板３４がロータコア３２の下面に固定される（ステップＳ１２）。続いて、各磁石保持孔３２１２に界磁用磁石３３が挿入される（ステップＳ１３）。

界磁用磁石３３がロータコア３２に挿入されると、もう１つの端板３４がロータコア３２の中心軸Ｊ１方向における他方の端面である上面に配置され、折曲部３４２の両側部３４２１が端板固定孔３２１３の内側面３２１６に当接しつつ折曲部３４２が端板固定孔３２１３にそれぞれ圧入されることにより、端板３４がロータコア３２の上面に固定される（ステップＳ１４）。端板３４がロータコア３２に取り付けられて２つの端板３４がロータコア３２の上下面において磁石保持孔３２１２のそれぞれの開口を覆うことにより、界磁用磁石３３の磁石保持孔３２１２からの脱離が防止される。

端板３４において、プレス加工により折曲部３４２が形成される際に折曲部３４２の側部３４２１のバリの向きは側部３４２１から端板３４の本体に向かう方向（図８における上向き）とされる。これにより、端板３４が抜ける方向に対する端板固定孔３２１３の内側面と側部３４２１との摩擦抵抗を大きくすることができ、端板３４が強固に固定される。また、端板３４の本体（の表面）からロータコア３２に向かって突出する折曲部３４２の突出高さは、端板３４の厚さよりも大きくされ、端板３４の側部３４２１と端板固定孔３２１３との接触面積が十分に大きくされることにより、端板３４を強固に固定することができる。さらに、端板固定孔３２１３が長孔であることによっても端板３４を強固に固定することが実現される。

以上に説明したように、モータ１のロータ部３の製造では、図１１に示すように、端板３４が有する折曲部３４２がロータコア３２の端板固定孔３２１３に圧入されることにより、ロータ部３を軸方向に大きくすることなく、界磁用磁石３３の脱離を防止する端板３４をロータコア３２に容易に固定することができる。端板３４により、ロータの径方向外側にロータカバーを設ける必要がないため、ロータ部３とステータ部２とのギャップを小さくすることができる。

また、ロータコア３２では、ロータコア３２の磁石保持孔３２１２および端板固定孔３２１３が貫通孔とされるため、最も下方に位置する薄板３２１を除き薄板３２１を同形状とすることができる。ロータコア３２では、端板固定孔３２１３が磁石保持孔３２１２よりも中心軸Ｊ１を中心とする径方向内側に位置するため、界磁用磁石３３とステータ部２との間に十分な磁路を確保することができる。さらに、図１０および図１１に示すように、各薄板３２１と隣接する薄板３２１とが圧入により接合され、さらに端板３４も圧入により取り付けられることから、圧入のみによりロータコア３２の形成と端板３４の固定とを行うことができ、ロータ部３を容易に組み立てることができる。

図１２は端板３４の折曲部の他の例を示す縦断面図であり、図８の断面図に対応する。図１２に示す折曲部３４２ａは、図８に示すものと同様に傾斜部３４２２および平坦部３４２３を有し、端板３４の本体からロータコア３２に向かって突出する（図１１参照）折曲部３４２ａの突出高さがロータコア３２の薄板３２１の厚さと端板３４の厚さとの和よりも大きくされる。これにより、図１２中に二点鎖線にて示すように、傾斜部３４２２の側部が少なくとも１枚の薄板３２１の下側のエッジと接する。また、図８の折曲部３４２と同様に折曲部３４２ａのプレス加工時に形成される側部のバリは端板３４が抜ける方向（図１２の上方向）に向いており、折曲部３４２ａのバリが薄板３２１のエッジに引っかかることにより端板３４がロータコア３２に対して強固に固定される。

図１３は端板の他の例を示す平面図であり、図１３の端板３４ａは図７の端板３４と比較して、形状が異なる折曲部３４２ｂを有する点を除いて同様となっている。図１４は図１３中に矢印Ｃにて示す位置における折曲部３４２ｂの断面図である。折曲部３４２ｂは径方向に垂直な方向に長く、端板３４ａの本体と連続する略周方向の一方側（図１４では右側）から下方に向かって傾斜する片持ち梁状の傾斜部３４２２ａを有する。傾斜部３４２２ａは図１３に示す側部３４２１の間の部位であり、側部３４２１は図７の符号３４３に対応する長孔形成時の切断面であり、ロータ部３の組立時に図５において対応する端板固定孔３２１３ａの径方向両側の辺に重なる。折曲部３４２ｂにおける端板３４ａの下面から折曲部３４２ｂの下端部までの突出高さは、端板３４ａの厚さよりも大きくされ、端板３４ａがロータコア３２に対して強固に固定される。なお、折曲部３４２ｂの突出高さは、端板３４ａの厚さと薄板３２１の厚さとの和よりも大きくされることがより好ましい。

また、折曲部３４２ｂは図８の折曲部３４２と同様に、プレス加工による切断および折り曲げにより形成されており、このとき、図８の折曲部３４２および図１２の折曲部３４２ａと同様に、折曲部３４２ｂの側部３４２１のバリの向きは側部３４２１から端板３４ａの本体に向かう方向（図１４における上向き）とされ、端板３４ａのロータコア３２への固定が強固とされる。

以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。

例えば、端板３４は図１１に示すように磁石保持孔３２１２の開口全体を覆う必要はなく、界磁用磁石３３の脱離を防止することができるのであれば磁石保持孔３２１２の開口の少なくとも一部が覆われるのみでよい。また、端板３４はロータコア３２の上下面に配置されるものには限定されず、例えば、最下部の薄板を孔部を有しないものとすることによりロータコア３２の磁石保持孔３２１２および端板固定孔３２１３が上面に開口を有し下部が閉塞されるものとされ、端板３４が上面にのみ配置されてもよい。折曲部３４２の形状は、例えば、断面が２つの傾斜部のみから形成されるＶ字状であってもよく、また、図１４において傾斜部３４２２ａが中心軸Ｊ１に平行に下方に向かってもよい。端板固定孔３２１３および折曲部３４２の数は好ましくは３以上であるが、２以下とされてもよい。

図７に示す端板３４の折曲部３４２は長孔部３４３の間の部位として設けられる必要はなく、例えば、長孔部３４３に代えて直線上の切断線が設けられ、切断線の間の部位が折曲部３４２とされてもよい。また、折曲部３４２および長孔部３４３の形状は細長いものには限定されず、正方形や他の形状であってもよい。薄板３２１の積層および接合は、例えば、半抜きにて形成された突起を隣接する薄板３２１に圧入する等の他の方法により行われてもよい。

図１０のロータコア３２は薄板３２１を積層して形成されたもの以外にも、連続した１つの部材として形成されたものでもよい。図１０では、端板３４を固定するためのロータコア３２の上面の３つの孔部および下面の３つの孔部は、３つの同一の貫通孔である端板固定孔３２１３であるが、上面および下面にそれぞれ独立して開口を有してロータコア３２内を貫通しない端板固定孔が設けられてもよい。磁石保持孔３２１２は中心軸Ｊ１に平行ではなく、中心軸Ｊ１に沿いつつ中心軸Ｊ１に対して周方向に傾斜してもよい。また、ロータコア３２の組立の流れは図９に示すものには限定されず、ステップＳ１２以降の順番は適宜変更されてよい。

モータ１は自動車においてパワースライドドア以外の用途に用いられてもよく、例えば、トランスミッションの中のオイルを循環させるポンプ用に用いられてもよい。また、モータ１は自動車以外の用途に用いられてもよい。

モータの縦断面図である。 ステータカバーの底面図である。 上カバーの平面図である。 電機子の平面図である。 薄板の平面図である。 突起の縦断面図である。 端板の平面図である。 折曲部の縦断面図である。 ロータ部の製造の流れを示す図である。 製造途上のロータ部の縦断面図である。 製造途上のロータ部の縦断面図である。 折曲部の他の例を示す縦断面図である。 端板の他の例を示す平面図である。 折曲部の他の例を示す図である。

符号の説明

１ モータ
２ ステータ部
３ ロータ部
４ 軸受機構
２１ 電機子
３２ ロータコア
３３ 界磁用磁石
３４，３４ａ 端板
３２１ 薄板
３４２，３４２ａ，３４２ｂ 折曲部
３２１２ 磁石保持孔
３２１３ 端板固定孔
３２１４ 突起
３２１５ 孔部
３２１６ （端板固定孔の）内側面
３４２１ （折曲部の）側部
Ｊ１ 中心軸
Ｓ１１〜Ｓ１４ ステップ

Claims (12)

1. 電動式のモータであって、
   環状の電機子を有するステータ部と、
   前記電機子内に挿入される略円柱状のロータ部と、
   前記ロータ部を前記ステータ部に対して前記電機子の中心軸を中心に回転可能に支持する軸受機構と、
   を備え、
   前記ロータ部が、
   略円柱状であり、外側面に沿って配列されるとともに前記中心軸に沿って伸びる複数の磁石保持孔を有するロータコアと、
   前記複数の磁石保持孔にそれぞれ挿入される複数の界磁用磁石と、
   前記ロータコアの前記中心軸方向における一方の端面上に配置され、前記一方の端面において前記複数の磁石保持孔のそれぞれの開口の少なくとも一部を覆うことにより前記複数の界磁用磁石の前記複数の磁石保持孔からの脱離を防止する端板と、
   を備え、
   前記端板は、径方向に並ぶ複数の長孔部を有し、
   前記ロータコアが前記一方の端面に複数の端板固定孔を有し、前記端板が、プレス加工による切断および折り曲げにより前記端板の本体から前記ロータコアに向かって折り曲げられた複数の折曲部を有し、
   前記複数の折曲部のそれぞれは前記複数の長孔部の間に位置し、
   前記複数の折曲部の切断面が前記複数の端板固定孔の内側面に当接しつつ前記複数の折曲部が前記複数の端板固定孔にそれぞれ圧入されることにより、前記端板が前記一方の端面に固定されていることを特徴とするモータ。
2. 請求項１に記載のモータであって、
   前記複数の端板固定孔のそれぞれが長孔であり、
   前記複数の折曲部のそれぞれが、対応する長孔の両側の辺に重なる２つの切断面の間の部位を前記ロータコアに向かって折り曲げたものであることを特徴とするモータ。
3. 請求項１または２に記載のモータであって、
   前記端板の前記本体から前記ロータコアに向かって突出する前記複数の折曲部の突出高さが、前記端板の厚さよりも大きいことを特徴とするモータ。
4. 請求項１ないし３のいずれかに記載のモータであって、
   前記複数の折曲部の前記切断面のバリの向きが、前記切断面から前記端板の前記本体に向かう方向であることを特徴とするモータ。
5. 請求項１ないし４のいずれかに記載のモータであって、
   前記複数の端板固定孔が前記複数の磁石保持孔よりも前記中心軸を中心とする径方向内側に位置することを特徴とするモータ。
6. 請求項１ないし５のいずれかに記載のモータであって、
   前記ロータコアが、略円板状の金属の薄板を前記中心軸方向に積層して形成されていることを特徴とするモータ。
7. 請求項６に記載のモータであって、
   前記端板の前記本体から前記ロータコアに向かって突出する前記複数の折曲部の突出高さが、前記ロータコアにて積層される前記薄板の厚さと前記端板の厚さとの和よりも大きいことを特徴とするモータ。
8. 請求項６または７に記載のモータであって、
   前記ロータコアにおいて、各薄板と隣接する薄板とが、プレス加工により一方の薄板に形成された突起が他方の薄板の凹部または孔部に圧入されることにより接合されていることを特徴とするモータ。
9. 請求項１ないし５のいずれかに記載のモータであって、
   前記複数の磁石保持孔が前記中心軸に沿って伸びる貫通孔であり、
   前記ロータ部が、前記ロータコアの前記中心軸方向における他方の端面上に配置され、前記他方の端面において前記複数の磁石保持孔のそれぞれの開口の少なくとも一部を覆うことにより前記複数の界磁用磁石の前記複数の磁石保持孔からの脱離を防止するもう１つの端板をさらに備え、
   前記ロータコアが前記他方の端面に複数の端板固定孔を有し、前記もう１つの端板が、プレス加工による切断および折り曲げにより前記もう１つの端板の本体から前記ロータコアに向かって折り曲げられた複数の折曲部を有し、
   前記複数の折曲部の切断面が前記複数の端板固定孔の内側面に当接しつつ前記複数の折曲部が前記複数の端板固定孔にそれぞれ圧入されることにより、前記もう１つの端板が前記他方の端面に固定されていることを特徴とするモータ。
10. 請求項９に記載のモータであって、
    前記ロータコアが、略円板状の金属の薄板を前記中心軸方向に積層して形成されており、
    前記複数の磁石保持孔が前記中心軸に沿って伸び、
    前記一方の端面における前記複数の端板固定孔と前記他方の端面における前記複数の端板固定孔とが前記中心軸に沿って伸びる同一の複数の貫通孔であることを特徴とするモータ。
11. 電動式のモータが有するロータ部の製造方法であって、
    ａ）略円柱状のロータコアにおいて外側面に沿って配列されるとともに中心軸に沿って伸びる複数の磁石保持孔に複数の界磁用磁石をそれぞれ挿入する工程と、
    ｂ）前記ロータコアの前記中心軸方向における一方の端面上に、前記複数の磁石保持孔のそれぞれの開口の少なくとも一部を覆うことにより前記複数の界磁用磁石の前記複数の磁石保持孔からの脱離を防止する端板を固定する工程と、
    を備え、
    前記ロータコアが前記一方の端面に複数の端板固定孔を有し、前記端板がプレス加工による切断により形成された径方向に並ぶ複数の長孔部および前記複数の長孔部の間を折り曲げにより前記端板の本体から折り曲げられた折曲部を複数有し、
    前記ｂ）工程において、前記複数の折曲部の切断面が前記複数の端板固定孔の内側面に当接しつつ前記複数の折曲部が前記複数の端板固定孔にそれぞれ圧入されることにより、前記端板が前記一方の端面に固定されることを特徴とするロータ部の製造方法。
12. 請求項１１に記載のロータ部の製造方法において、前記複数の磁石保持孔が前記中心軸に沿って伸びる貫通孔であり、
    前記ロータ部の製造方法が、
    ｃ）前記ロータコアの前記中心軸方向における他方の端面上に、前記複数の磁石保持孔のそれぞれの開口の少なくとも一部を覆うことにより前記複数の界磁用磁石の前記複数の磁石保持孔からの脱離を防止するもう１つの端板を固定する工程をさらに備え、
    前記ロータコアが前記他方の端面に複数の端板固定孔を有し、前記もう１つの端板がプレス加工による切断および折り曲げにより前記もう１つの端板の本体から折り曲げられた複数の折曲部を有し、
    前記ｃ）工程において、前記複数の折曲部の切断面が前記複数の端板固定孔の内側面に当接しつつ前記複数の折曲部が前記複数の端板固定孔にそれぞれ圧入されることにより、前記もう１つの端板が前記他方の端面に固定されることを特徴とするロータ部の製造方法。
    

Images