JP6939925B2

JP6939925B2 - モータ

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Publication number: JP6939925B2
Application number: JP2020021164A
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Inventors: 古舘　栄次; 栄次古舘
Original assignee: Nidec America Corp
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Filing date: 2020-02-12
Publication date: 2021-09-22
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Description

本発明は、電動式のモータに関する。

従来より、モータの中心軸に垂直な断面が長方形である磁石を、ロータコア内に放射状に配置したスポーク型のＩＰＭ（Interior Permanent Magnet）モータが知られている。スポーク型のモータでは、長辺側の面が着磁され、周方向に隣接する磁石において同極が対向する。また、スポーク型のＩＰＭモータでは、磁石をロータコアに保持するために、これらの周囲に樹脂を設けるインサート成型が行われる場合がある。

例えば、特開２０１０−６３２８５号公報に開示されるモータ１の回転子コア２３では、スロット２４内に磁石２５が収容される。磁石２５の全体は、封止樹脂２７により覆われる。これにより、磁石２５と回転子コア２３とは一体化される。回転子コア２３の内周は、封止樹脂２７には覆われない。

特開２０１４−３６４５７号公報の第２実施形態に開示されるモータ１のロータ３２は、積層コア５１と、複数のマグネット５２と、樹脂部５３とを有する。積層コア５１および複数のマグネット５２の軸方向両端面と、マグネット５２の径方向外側の面とは、樹脂部５３により覆われる。積層コア５１は、内コア部６１と、複数の外コア部６２と、複数の連結部６３とを有する。複数の連結部６３は、内コア部６１と複数の外コア部６２とを繋ぐ。樹脂部５３の上樹脂部５３１の上面は、ゲート痕部９１を有する。ゲート痕部９１は外コア部６２の上方に位置する。下樹脂部５３２は、複数の第２位置決め孔９４を複数の外コア部６２の外縁部の軸方向に重なる位置に有する。内コア部６１の内周面上には樹脂部５３は存在しない。
特開２０１０−６３２８５号公報特開２０１４−３６４５７号公報

ところで、周囲に樹脂が設けられたロータコアを有するスポーク型のＩＰＭモータでは、磁石の軸方向寸法をロータコアの軸方向寸法よりも長くし、磁石の体積を増やしているものがある。このようなモータでは、磁石の上下端面も樹脂により覆われている。

従来のモータでは、軸受が蓋部やケーシングなどに設けられており、上記構成とは異なる。また、従来のモータのように、軸受をロータコアの上側および下側で保持する場合は、モータが軸方向に大きくなってしまう。また、軸方向寸法がロータコアの軸方向寸法よりも長い磁石を樹脂で覆うには、樹脂全体が厚くなってしまい、ヒケが生じるおそれがあった。

本発明は、周囲に樹脂が設けられたロータコアを有するスポーク型のＩＰＭモータにおいて、樹脂にヒケの発生を抑制することを主たる目的としている。

発明の一の実施形態に係るモータは、上下方向を向く中心軸を中心として回転する回転部と、回転部の周りに配置される静止部と、を備える。回転部は、周方向に配列される複数の磁石と、複数の磁性鋼板が軸方向に積層されるロータコアと、複数の磁石とロータコアとを覆う樹脂部と、を備える。複数の磁石におけるそれぞれの径方向の長さは、平面視において周方向の長さに比べて長く、複数の磁石の軸方向の長さは、ロータコアの軸方向の長さよりも長く、複数の磁石の下面または上面の少なくともいずれか一方は、ロータコアから突出し、樹脂部は、ロータコアの上面の少なくとも一部および各磁石の上面の少なくとも一部を覆う上樹脂部と、ロータコアの下面の少なくとも一部および各磁石の下面の少なくとも一部を覆う下樹脂部と、ロータコアの内周面を覆い、上樹脂部と下樹脂部と連続する内周樹脂部と、前記中心軸を中心とする筒状であって、前記ロータコアから軸方向上側に突出し、軸受が保持される筒状樹脂部と、を備える、モータ。

本発明の一実施形態によれば、軸受等を精度よく樹脂部分に保持するモータを提供することができる。

図１は、一の実施形態に係るモータの平面図である。図２は、モータの縦断面図である。図３は、回転部の平面図である。図４は、回転部の底面図である。図５は、回転部の縦断面図である。図６は、回転部の縦断面図である。図７は、ロータコアおよび磁石の底面図である。図８は、ロータコアの底面図である。図９は、ロータコアの縦断面図である。図１０は、ロータコアおよび磁石の拡大図である。図１１は、他の例に係る回転部の縦断面図である。

本明細書では、モータ１の中心軸Ｊ１方向における図２の上側を単に「上側」と呼び、下側を単に「下側」と呼ぶ。なお、上下方向は、実際の機器に組み込まれたときの位置関係や方向を示すものではない。また、中心軸Ｊ１に平行な方向を「軸方向」と呼び、中心軸Ｊ１を中心とする径方向を単に「径方向」と呼び、中心軸Ｊ１を中心とする周方向を単に「周方向」と呼ぶ。

図１は、本発明の例示的な一の実施形態に係るモータ１を示す平面図である。図２は、モータ１の縦断面図である。断面の細部における平行斜線を省略している。モータ１はインナロータ型のブラシレスモータである。モータ１は、静止部２と、回転部３と、軸受機構４と、回路基板５と、を含む。軸受機構４は、モータ１の中心軸Ｊ１を中心に回転部３を静止部２に対して回転可能に支持する。回転部３には、インペラのインペラカップが取り付けられる。モータ１は、例えば、自動車の冷却水を冷却するファンに利用される。

静止部２は、ハウジング２１と、ステータ２２と、シャフト２３と、を含む。ステータ２２は回転部３の周りに配置される。静止部２は、回転部３の周りに配置される。静止部２は、ハウジング２１と、ステータ２２と、シャフト２３と、を含む。ハウジング２１は、ベース部材２１１と、カバー２１２と、を含む。ベース部材２１１は、中心軸Ｊ１に垂直な略板状である。シャフト２３は、下端がベース部材２１１に固定され、上方に突出する。シャフト２３は、中心軸Ｊ１を中心として配置される。カバー２１２は、略円筒状であり、ベース部材２１１上に取り付けられる。カバー２１２の中央には開口５２１が設けられる。開口５２１からは回転部３が露出する。

ステータ２２は、ステータコア２２３と、インシュレータ２２１と、コイル２２２と、を含む。ステータコア２２３は、複数のティース５３１と、コアバック５３２と、を含む。
コアバック５３２は、中心軸Ｊ１を中心とする環状である。各ティース５３１は、コアバック５３２から回転部３に向かって径方向内方に延びる。ステータコア２２３では、電磁鋼板が積層される。ティース５３１は、インシュレータ２２１により覆われる。インシュレータ２２１を取り巻くように、コイル２２２が設けられる。

ベース部材２１１の中央部の下面には、回路基板５が取り付けられる。回路基板５は、静止部２への電力の供給を制御する。これにより、回転部３の回転速度が制御される。ベース部材２１１の下部には蓋部材２１３が取り付けられる。蓋部材２１３は回路基板５の下面を覆う。ベース部材２１１は、側方に突出する突出部５２２を含む。突出部５２２からは、回路基板５に接続された複数のワイヤ５２３が引き出される。

軸受機構４は、２つの軸受４１により構成される。本実施の形態では軸受４１は玉軸受である。軸受４１は他の構造のものであってもよい。２つの軸受４１は、シャフト２３と回転部３との間に設けられる。

回転部３は、ロータコア３１と、複数の磁石３２と、樹脂部３３と、を含む。磁石３２は、永久磁石である。径方向において、ロータコア３１は、ステータ２２の内側に配置される。ロータコア３１の外周面はステータ２２の内周面に近接する。

図３は、回転部３の平面図である。図４は、回転部３の底面図である。図５は、回転部３の縦断面図である。図６は、図５とは異なる位置での回転部３の縦断面図である。図７は、ロータコア３１および磁石３２の底面図である。図８はロータコア３１の底面図である。図９はロータコア３１の縦断面図である。ロータコア３１では、磁性鋼板が軸方向に積層される。

図８に示すように、ロータコア３１は、外コア部３１１と、内コア部３１２と、複数の連結部３１３と、を含む。内コア部３１２は、環状である。外コア部３１１は、複数の外コア要素５４１を含む。複数の外コア要素５４１は、周方向に配列される。各外コア要素５４１は略扇形である。外コア部３１１は、内コア部３１２の径方向外側に位置する。各連結部３１３は、１つの外コア要素５４１と内コア部３１２とを径方向に連結する。連結部３１３は径方向に延び、外コア要素５４１の径方向内側の部位の周方向中央と、内コア部３１２の外周面とを繋ぐ。外コア要素部５４１、内コア部３１２および連結部３１３は一繋がりの部材である。

図９は、外コア要素５４１の周方向中央におけるロータコア３１の縦断面図である。図８および図９に示すように、外コア要素５４１は、軸方向に貫通する貫通孔５４５を有する。ロータコア３１の内周部、すなわち、内コア部３１２の内周部は、コア大径部５５１とコア小径部５５２とを含む。コア大径部５５１はコア小径部５５２の軸方向下側に位置する。コア大径部５５１の内径はコア小径部５５２の内径よりも大きい。

図７に示すように、外コア要素５４１の間には、磁石３２が配置される。各外コア要素５４１は、外コア部３１１のうち、複数の磁石３２のいずれかの間に位置する部位である。磁石３２は周方向に等間隔で配列される。内コア部３１２は、複数の磁石３２の径方向内側に位置する。ロータコア３１は磁石３２を保持する。各磁石３２は、中心軸Ｊ１に垂直な断面において、一対の長辺６１１と、一対の短辺６１２と、を有する。換言すれば、複数の磁石におけるそれぞれの径方向の長さは、平面視において周方向の長さに比べて長い。一対の長辺６１１の間の中心線６１３は、中心軸Ｊ１を通る。すなわち、全ての磁石３２の中心線６１３は、中心軸Ｊ１上で交差する。モータ１はスポーク型のＩＰＭモータである。

一対の長辺６１１は、互いに異なる極に着磁されている。隣接する一対の磁石３２において、同極が周方向に対向する。これにより、磁力線の一部は、互いに対向する長辺６１１から外コア要素５４１の外周面を経由してロータコア３１の外部へ導かれ、両側に隣接する外コア要素５４１の外周面からロータコア３１に入って他方の極へと導かれる。外コア要素５４１はステータ２２に対して磁極部として機能する。

図１０は、ロータコア３１および磁石３２を拡大して示す図である。既述のように、外コア部３１１と内コア部３１２とは複数の連結部３１３にて接続される。外コア要素５４１と内コア部３１２の間、かつ、連結部３１３の周方向両側には、フラックスバリア５４６が存在する。フラックスバリア５４６は、ロータコア３１も磁石３２も存在しない空間である。換言すれば、外コア部３１１は、フラックスバリア５４６の径方向外側に存在する。
内コア部３１２は、フラックスバリア５４６の径方向内側に存在する。連結部３１３は、互いに隣接する一対の磁石３２の間において、一対のフラックスバリア５４６の間に位置する。本実施形態では、フラックスバリア５４６内には樹脂部３３の一部が存在する。これにより、連結部３１３の周囲を樹脂部３３が覆うことになり、磁束の回り込みを抑制しつつ、連結部３１３の強度を向上させ変形を防止できる。

フラックスバリア５４６内には、必ずしも樹脂が存在する必要はなく、ロータコア３１において、他の部分よりも磁気抵抗が大きい領域であればよい。例えば、フラックスバリア５４６内には、空気や他の物質が存在してもよい。

内コア部３１２は、外周面に径方向外方に突出する複数の突出部５４７を含む。各突出部５４７は、２つの連結部３１３の間に位置する。磁石３２の短辺６１２は突出部５４７と径方向に接する。磁石３２の長辺６１１は、外コア要素５４１と周方向に接する。各フラックスバリア５４６は、内コア部３１２の外周面、連結部３１３、短辺６１２、突出部５４７により定められる。短辺６１２は２つのフラックスバリア５４６と接する。

フラックスバリア５４６を設けることにより、磁束が径方向内方へと向かうことが抑制され、磁石３２から外コア要素５４１へと磁束を効率よく導くことができる。その結果、多くの磁束が外コア要素５４１の径方向外側へと導かれ、同等の大きさでモータ１の出力を向上することができる。換言すれば、出力の低下を抑制しつつモータ１の小型化も実現される。

磁束の内コア部３１２への回り込みを抑制するために、連結部３１３は細いことが好ましい。これにより、連結部３１３を容易に磁気飽和させることができ、磁束を遮断することができる。好ましくは、連結部３１３の径方向の長さは周方向の幅よりも長い。

図５は、中心軸Ｊ１を含み、かつ、外コア要素５４１の周方向中央を通る面による回転部３の縦断面図である。図６は、中心軸Ｊ１を含み、かつ、磁石３２の周方向中央を通る面による回転部３の縦断面図である。複数の磁石３２およびロータコア３１は樹脂部３３により覆われる。樹脂部３３は、上樹脂部３３１と、下樹脂部３３２と、内周樹脂部３３３と、を含む。

上樹脂部３３１は、ロータコア３１の上面の少なくとも一部および各磁石３２の上面の少なくとも一部を覆う。下樹脂部３３２は、ロータコア３１の下面の少なくとも一部および各磁石３２の下面の少なくとも一部を覆う。これにより、ロータコア３１と磁石３２とは軸方向において樹脂部３３により一体化される。好ましくは、樹脂部３３は磁石３２の径方向外側の面の一部を覆い、樹脂部３３により径方向に関しても磁石３２が保持される。もちろん、ロータコア３１に対する磁石３２の保持は、他の構造にて実現されてもよい。

内周樹脂部３３３は、ロータコア３１の内周面を覆い、環状である。上樹脂部３３１と、下樹脂部３３２と、内周樹脂部３３３との境界は、厳密に定められる必要はない。上樹脂部３３１と下樹脂部３３２とは、内周樹脂部３３３と連続し、一繋がりの部材を構成する。上樹脂部３３１、下樹脂部３３２および内周樹脂部３３３は、繋がっていなくてもよい。

図３、図５および図６に示すように、上樹脂部３３１は、複数のゲート痕５６１と、複数の上側コア支持痕５６２と、複数の上側磁石支持痕５６３と、複数のインペラ取付部５６４と、を含む。ゲート痕５６１は、樹脂部３３のインサート成型時のゲートの位置に対応する。ゲート痕５６１の周方向の位置は、外コア要素５４１の周方向の位置と一致する。ゲート痕５６１の数は外コア要素５４１の数と同じである。ゲート痕５６１は、外コア要素５４１の径方向内側の部位上に位置する。

上側コア支持痕５６２は、インサート成型時に外コア要素５４１を上側から支持するピンの痕である。上側コア支持痕５６２の周方向の位置は、外コア要素５４１の周方向の位置と一致する。上側コア支持痕５６２の数は外コア要素５４１の数と同じである。上側コア支持痕５６２は、外コア要素５４１の貫通孔５４５の径方向内側の部位と重なる。貫通孔５４５内は樹脂で満たされても、満たされなくてもよい。上側コア支持痕５６２では、ロータコア３１の上面の一部が露出する。

上側磁石支持痕５６３は、インサート成型時に磁石３２を上側から支持するピンの痕である。上側磁石支持痕５６３の周方向の位置は、磁石３２の周方向の位置と一致する。上側磁石支持痕５６３の数は磁石３２の数と同じである。上側磁石支持痕５６３の径方向の位置は、磁石３２の径方向のおよそ中央である。上側磁石支持痕５６３では、磁石３２の上面の一部が露出する。

インペラ取付部５６４は、回転部３にインペラカップを取り付ける部位である。インペラ取付部５６４の周方向の位置は、外コア要素５４１の周方向の位置と一致する。本実施例においてはインペラ取付部５６４の数は外コア要素５４１の数の半分である。複数のインペラ取付部５６４の周方向の位置は、外コア要素５４１の周方向の１つおきの位置と一致する。インペラ取付部５６４は、外コア要素５４１の径方向外側の部位と重なる。

図４、図５および図６に示すように、下樹脂部３３２は、複数の第１下側コア支持痕５６６と、複数の第２下側コア支持痕５６７と、複数の下側磁石支持痕５６８と、を含む。第１下側コア支持痕５６６は、インサート成型時に連結部３１３および内コア部３１２の少なくとも一方を下側から支持するピンの痕である。第１下側コア支持痕５６６の周方向の位置は、外コア要素５４１の周方向の位置、すなわち、連結部３１３の周方向の位置と一致する。第１下側コア支持痕５６６の数は外コア要素５４１の数の半分である。複数の第１下側コア支持痕５６６の周方向の位置は、外コア要素５４１の周方向の１つおきの位置と一致する。

第１下側コア支持痕５６６では、ロータコア３１の下面の一部が露出する。第１下側コア支持痕５６６に対応する金型のピンは、内コア部３１２のみを支持してもよく、連結部３１３のみを支持してもよい。すなわち、第１下側コア支持痕５６６は、外コア要素５４１よりも径方向内側に位置する。本実施形態では、ピンは、内コア部３１２の一部および連結部３１３の一部を支持する。したがって、第１下側コア支持痕５６６からは、内コア部３１２の一部および連結部３１３の一部が露出する。

フラックスバリア５４６を含めて連結部３１３の周囲には樹脂が存在するが、第１下側コア支持痕５６６では樹脂は存在しない。そのため、インサート成型による連結部３１３の変形の有無を第１下側コア支持痕５６６から目視にて容易に確認することができる。これにより、実際にモータ１に通電する前に、ロータコア３１の変形に起因する不良を発見することができる。

第２下側コア支持痕５６７は、下樹脂部３３２に設けられる点を除いて、個数、並びに、周方向および径方向の位置は、上側コア支持痕５６２と同様である。各第２下側コア支持痕５６７では、外コア部３１１におけるロータコア３１の下面の一部が露出する。

下側磁石支持痕５６８は、インサート成型時に磁石３２を下側から支持するピンの痕である。下側磁石支持痕５６８の周方向の位置は、磁石３２の周方向の位置と一致する。下側磁石支持痕５６８の数は磁石３２の数と同じである。下側磁石支持痕５６８は磁石３２よりも小さい長方形である。下側磁石支持痕５６８では、磁石３２の下面の一部が露出する。

第１下側コア支持痕５６６が、外コア要素５４１よりも径方向内側に設けられることにより、すなわち、金型内で外コア要素５４１よりも径方向内側においてロータコア３１が支持されることにより、金型内に上側から下方に向かって樹脂が注入されても、剛性の小さい連結部３１３の変形が防止される。その結果、モータ１の品質のばらつきが低減される。ここでの連結部３１３の「変形の防止」には「変形の低減」が含まれる。第１下側コア支持痕５６６におけるロータコア３１の支持は、図９に示すように、ロータコア３１の半径が、ロータコア３１の軸方向厚さよりも大きく、連結部３１３が変形しやすい場合に特に適している。

本実施形態では、複数の第１下側コア支持痕５６６のそれぞれは、いずれかの連結部３１３の少なくとも一部と重なる。この場合、第１下側コア支持痕５６６が内コア部３１２のみと重なる場合に比べて、第１下側コア支持痕５６６は径方向外側に位置する。その結果、下樹脂部３３２の内周面の形状精度を向上することができる。下樹脂部３３２の内周面の形状精度の向上は、後述するように、内周面にて軸受４１が保持される場合に特に好ましい。

複数のゲート痕５６１は、径方向において、複数の第１下側コア支持痕５６６と複数の第２下側コア支持痕５６７との間に位置する。これにより、インサート成型時に、流れる樹脂から力を受けるロータコア３１を、第１下側コア支持痕５６６と第２下側コア支持痕５６７とにより安定して支持することができる。

既述のように、各ゲート痕５６１および各第１下側コア支持痕５６６の周方向の中央位置は、外コア要素５４１の周方向中央位置と一致する。換言すれば、各ゲート痕５６１および各第１下側コア支持痕５６６の周方向の中央位置は、図７に示す、いずれかの連結部３１３の周方向の中央位置を通って径方向を向く中心線６１４と、軸方向に重なる。これにより、インサート成型時に、ロータコア３１をさらに安定して支持することができる。もちろん、第２下側コア支持痕５６７が中心線６１４上にあることによっても、ロータコア３１の支持は安定する。ただし、複数の第２下側コア支持痕５６７が１つの外コア要素５４１に対応して設けられる場合は、第２下側コア支持痕５６７は中心線６１４上に存在する必要はない。

図５に示すように、樹脂部３３は、中心軸Ｊ１を中心とする筒状であって、ロータコア３１から離れるように上方に突出する筒状樹脂部３３４をさらに含む。樹脂部３３は、筒状樹脂部３３４の外周を覆う他の筒状樹脂部３３５をさらに含む。以下、筒状樹脂部３３４を「内側筒状樹脂部」、筒状樹脂部３３５を「外側筒状樹脂部」と呼ぶ。図３および図６に示すように、樹脂部３３は、内側筒状樹脂部３３４と外側筒状樹脂部３３５とを径方向に接続する複数のリブ部３３６をさらに含む。

図２に示すように、内側筒状樹脂部３３４は、内周面にて上側の軸受４１を保持する軸受保持部として機能する。軸受４１は、圧入状態にて内側筒状樹脂部３３４に精度よく保持される。内側筒状樹脂部３３４を設けることにより、ロータコア３１が薄い場合であっても、樹脂により高い位置精度にて軸受４１を保持することができる。外側筒状樹脂部３３５およびリブ部３３６を設けることにより、内側筒状樹脂部３３４の内周面の剛性を高めることができ、上側の軸受４１の保持力がさらに向上する。特に、リブ部３３６が存在する内側筒状樹脂部３３４と外側筒状樹脂部３３５との間の空間により、樹脂の収縮による内側筒状樹脂部３３４の内径精度の低下が抑制される。

インペラ取付部５６４は、内側筒状樹脂部３３４および外側筒状樹脂部３３５の周囲に設けられる。インペラカップの中央には、これらの筒状樹脂部が挿入される孔部または凹部が設けられる。これにより、ファンの高さを低く抑えることが実現される。

図９を参照して説明したように、ロータコア３１の内周部は、コア大径部５５１と、コア小径部５５２と、を含む。図５に示すように、内周樹脂部３３３は、樹脂大径部５７１と、樹脂小径部５７２と、樹脂段差部５７３と、を含む。樹脂大径部５７１は、コア大径部５５１の内周面を覆う。樹脂小径部５７２は、コア小径部５５２の内周面を覆う。樹脂大径部５７１および樹脂小径部５７２はそれぞれ、中心軸Ｊ１を中心とする略円筒状である。樹脂段差部５７３は、中心軸Ｊ１に垂直に広がる環状であり、樹脂大径部５７１の上端と、樹脂小径部５７２の下端とを径方向に繋ぐ。

樹脂小径部５７２の上側には内側筒状樹脂部３３４が位置する。樹脂小径部５７２の内径は、内側筒状樹脂部３３４の内径よりも小さく、樹脂小径部５７２と内側筒状樹脂部３３４との間も段差部となっている。図２に示すように、樹脂大径部５７１の内周面には、下側の軸受４１が保持される。軸受４１の上端は、樹脂段差部５７３の下面と接する。これにより、軸受４１の軸方向の位置を容易に決定することができる。軸受４１は、圧入状態にて、中心軸Ｊ１に垂直な方向においても樹脂大径部５７１に精度よく保持される。ロータコア３１の内周が樹脂にて覆われることにより、積層鋼板のバリが脱落することも防止される。その結果、例えば、軸受４１にバリが進入することによる騒音の増大や軸受４１の寿命の低下が防止される。

また、下側の軸受４１の上端をロータコア３１の下面よりも上方に位置させて、ロータコア３１の内側にて軸受４１を保持することにより、モータ１の高さを小さく抑えることができ、軽量化も実現される。ロータコア３１にて直接軸受４１を保持する場合、ロータコア３１の内径を非常に高精度に維持するために、鋼板を打ち抜く金型の研磨回数を増やす必要がある。軸受４１を樹脂部３３にて保持することにより、中心軸Ｊ１に垂直な方向に関して、樹脂の成形精度が高く、軸受４１を精度よく保持することができ、また、樹脂の成形温度が低く金型摩耗が少ないため、そもそも金型の研磨が不要となり金型の寿命を延ばすことができる。

図２に示すように、回路基板５は、中心軸Ｊ１に垂直に配置される。下側の軸受４１は、内周樹脂部３３３にて保持され、かつ、シャフト２３の下端、すなわち、下側の軸受４１側のシャフト２３の端部は、静止部２において支持される。これにより、モータ１の高さを抑えつつ、シャフト２３の下端と回路基板５とを軸方向に配置させることが可能となる。その結果、回路基板５にシャフト２３を貫通させる孔を設ける必要がなくなり、回路基板５を径方向に小さくすることができる。モータ１の小型化、軽量化および低コスト化も実現される。

図１および図２に示すように、ステータ２２の上方はカバー２１２により覆われる。カバー２１２は、ステータ２２の上方にて周方向に並ぶ複数の開口２１４を含む。この開口２１４は、貫通孔でもよく、また、径方向内側から外側に向かって切り欠かれていてもよい。ステータ２２にて生じる熱は、開口２１４を介する空気の流れや放射により外部へと放出される。一方、カバー２１２は、ステータ２２のコイルエンドから発生する電磁波の放射を遮断し、ＥＭＩ（electro-magnetic interference）を防止する機能も有する。

ＥＭＩ防止のためには、開口２１４は小さいことが望ましいが、開口２１４を小さくすると放熱性が低下する。そこで、モータ１では、周方向において、開口２１４の中心をコイル２２２とコイル２２２との間に位置させることにより、ＥＭＩを低減しつつ放熱性を確保している。このようなＥＭＩの低減は、車載用のモータにおいて特に適している。また、コイル２２２間に開口２１４を位置させることにより、回転部３の回転による気流を開口２１４の位置で容易に生じさせることができ、小さい開口２１４にて放熱性を確保することができる。

平面視した場合にカバー２１２によりコイル２２２がほぼ隠れることが望ましく、かつ、開口２１４は大きいことが望ましい。そのため、開口２１４は、径方向外方に向かって周方向の幅が漸次増加する形状であることが好ましい。図１の例では、互いに隣接する開口２１４と開口２１４との間の部位では、両開口２１４に接する２つの辺２１５はおよそ径方向を向き、かつ、平行である。これにより、コイル２２２に異物が接することも容易に防止することができる。

図１１は、回転部３の他の例を示す図であり、図５に対応する。ロータコア３１の内周部の直径は一定である。一方、内周樹脂部３３３は、図５と同様に、樹脂大径部５７１と、樹脂小径部５７２と、樹脂段差部５７３と、を含む。樹脂大径部５７１はロータコア３１の内周面の下部を覆い、樹脂小径部５７２はロータコア３１の内周面の中部および上部を覆う。樹脂小径部５７２の内径は、樹脂大径部５７１の内径よりも小さい。樹脂段差部５７３は、樹脂大径部５７１と樹脂小径部５７２とを繋ぐ。樹脂大径部５７１では、下側の軸受４１が保持される。軸受４１の上端は樹脂段差部５７３の下面と接する。

軸方向において、ロータコア３１の内径が一定であることにより、ロータコア３１の製造コストを削減することができる。一方、樹脂大径部５７１、樹脂小径部５７２および樹脂段差部５７３を設けることにより、下側の軸受４１の位置の精度を確保することができる。

モータ１は、様々な変更が可能である。

ハウジング２１では、ベース部材２１１とカバー２１２とは１つの部材であってもよい。
逆に、ハウジング２１は、３以上の部品の組み合わせでもよい。ロータコア３１では、連結部３１３は一定の幅である必要はない。連結部３１３は、磁石３２よりも径方向内側に位置し、かつ、外コア要素５４１の周方向の最小幅以下の幅を有する。連結部３１３の長さは短くてもよい。平面視した場合、連結部３１３は、外コア要素５４１と内コア部３１２との間のくびれ部である。磁石３２は、平面視した場合に長方形でなくてもよい。

回転部３および静止部２の極数は様々に変更されてよい。ロータコア３１に磁石３２を固定する手法として、様々なものが採用されてよい。例えば、接着剤が併用されてもよく、積層鋼板の一部が磁石３２の位置を固定してもよい。

ゲート痕５６１と第１下側コア支持痕５６６とは、部分的に重なってもよい。この場合、インサート成型時に連結部３１３は樹脂から大きな力を受けるが、第１下側コア支持痕５６６にて連結部３１３の変形を防止することができる。

樹脂部３３に形成される各支持痕は、孔状には限定されない。例えば、ロータコア３１の外周や内周等のエッジまで存在する切り欠き状であってもよい。内周樹脂部３３３はロータコア３１の内周面の全体を覆う必要はなく、少なくとも一部を覆うものでよい。内周樹脂部３３３は、上樹脂部３３１および下樹脂部３３２の一方のみと連続してもよい。

上側の軸受４１と下側の軸受４１とは入れ替わってもよい。すなわち、内側筒状樹脂部３３４が下樹脂部３３２に接続され、樹脂大径部５７１が上樹脂部３３１に接続されてもよい。この構造は実質的に、図２に示す構造において、上側の軸受４１と下側の軸受４１とを入れ替えずに、上樹脂部３３１と下樹脂部３３２とを入れ替えたものと同様である。ゲート痕５６１と第１下側コア支持痕５６６とがロータコア３１に対して上下反対側に存在するのであれば、支持痕の位置や形状は様々に変更されてよい。

モータ１ではシャフト２３は静止部２において固定されるが、シャフトが回転する構造が採用されてもよい。この場合、例えば、シャフトは内周樹脂部内に固定される。この場合においても、既述のように内周樹脂部の内径の精度は容易に高くすることができるため、回転部３の製造コストを削減することができる。シャフトが静止する場合およびシャフトが回転する場合のいずれであっても、内周樹脂部が設けられることにより、軸受機構（軸受機構が複数の軸受を含む場合は、軸受機構の少なくとも一部）またはシャフトを精度よく内周樹脂部にて保持することが実現される。

軸受やシャフトを内周樹脂部にて保持する構造は、外コア要素５４１よりも径方向内側に支持痕を設ける技術から独立して様々な種類のモータに採用することができる。通気用の開口２１４をカバー２１２に設ける技術も同様に、外コア要素５４１よりも径方向内側に支持痕を設ける技術から独立して様々な種類のモータに採用することができる。もちろん、軸受やシャフトを内周樹脂部にて保持する構造と、通気用の開口２１４をカバー２１２に設ける技術も、互いに独立して様々なモータに採用することができる。

上記実施の形態および各変形例における構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わされてよい。

本発明に係るモータは、様々な用途の駆動源として利用可能である。

１モータ２静止部３回転部４軸受機構５回路基板２３シャフト３１ロータコア３２磁石３３樹脂部４１軸受（上側の軸受、下側の軸受）３１１外コア部３１２内コア部３１３連結部３３１上樹脂部３３２下樹脂部３３３内周樹脂部３３４内側筒状樹脂部（筒状樹脂部）３３５外側筒状樹脂部（他の筒状樹脂部）３３６リブ部５４１外コア要素５５１コア大径部５５２コア小径部５６１ゲート痕５６４インペラ取付部５６６第１下側コア支持痕（第１コア支持痕）５６７第２下側コア支持痕（第２コア支持痕）５７１樹脂大径部５７２樹脂小径部５７３樹脂段差部Ｊ１中心軸

Claims

上下方向を向く中心軸を中心として回転する回転部と、
前記回転部の周りに配置される静止部と、
を備え、
前記回転部は、
周方向に配列される複数の磁石と、
複数の磁性鋼板が軸方向に積層されるロータコアと、
前記複数の磁石と前記ロータコアとを覆う樹脂部と、
を備え、
前記複数の磁石におけるそれぞれの径方向の長さは、平面視において周方向の長さに比べて長く、
前記複数の磁石の軸方向の長さは、前記ロータコアの軸方向の長さよりも長く、
前記複数の磁石の下面または上面の少なくともいずれか一方は、前記ロータコアから突出し、
前記樹脂部は、
前記ロータコアの上面の少なくとも一部および各磁石の上面の少なくとも一部を覆う上樹脂部と、
前記ロータコアの下面の少なくとも一部および前記各磁石の下面の少なくとも一部を覆う下樹脂部と、
前記ロータコアの内周面を覆い、前記上樹脂部と前記下樹脂部と連続する内周樹脂部と、
前記中心軸を中心とする筒状であって、前記ロータコアから軸方向上側に突出し、軸受が保持される筒状樹脂部と、
を備える、モータ。
前記樹脂部は、前記筒状樹脂部の外周を覆う他の筒状樹脂部をさらに備え、
前記筒状樹脂部と前記他の筒状樹脂部とは、複数のリブ部により径方向に接続される、請求項１に記載のモータ。
前記樹脂部は、前記筒状樹脂部の周囲に、インペラカップを取り付ける取付部を備える、請求項１または２に記載のモータ。
前記軸受は、上軸受と下軸受とを備え、
前記上軸受および前記下軸受のいずれか一方の軸受は、前記筒状樹脂部の内周面に保持される、請求項１から３のいずれか一項に記載のモータ。
前記筒状樹脂部または前記他の筒状樹脂部の少なくともいずれか一方の上面は、前記軸受の上部よりも上側に位置する、請求項４に記載のモータ。
前記内周樹脂部は、
樹脂小径部と、
前記樹脂小径部より内径の大きい樹脂大径部と、
前記樹脂小径部および前記樹脂大径部を繋ぐ樹脂段差部と、
を有し、
前記上軸受および前記下軸受のいずれか一方の軸受は、前記樹脂大径部の内周面に保持され、かつ、前記樹脂段差部に接する、請求項１から５のいずれか一項に記載のモータ。
前記ロータコアの内周部の直径は一定である、請求項１から６のいずれか１項に記載のモータ。
前記ロータコアの内周部は、コア大径部と、コア小径部とを含み、
前記樹脂大径部は、前記コア大径部の内周面を覆い、
前記樹脂小径部は、前記コア小径部の内周面を覆う、請求項６に記載のモータ。