JP7131123B2 - ロータ、およびモータ - Google Patents

Description

本発明は、ロータ、およびモータに関する。

周方向に沿って配置された複数の永久磁石同士の間にヨーク部が設けられた回転子が知られる。例えば、特許文献１には、ヨーク部に突起部を設けて永久磁石が飛び出すことを抑制する構成が記載される。

特開平７－３１２８５２号公報

上記のような構成においては、突起部から磁束が漏れて、回転子を備えるモータのトルクが低下する場合がある。これに対して、ヨーク部に突起部を設ける代わりに、例えば樹脂製等の支持体を設けて、支持体によって永久磁石が飛び出すことを抑制する構成が考えられる。しかし、この場合、支持体の強度が不十分だと、支持体が変形して永久磁石の位置がずれる虞がある。支持体の強度は、例えば支持体の厚さを大きくする等によって向上できる。しかし、この場合には、回転子が大型化する場合があった。

本発明は、上記事情に鑑みて、大型化を抑制しつつ、支持体の強度を向上できる構造を有するロータ、およびそのようなロータを備えるモータを提供することを目的の一つとする。

本発明のロータの一つの態様は、中心軸を中心として回転可能なロータであって、周方向に沿った環状の内コア部、および前記内コア部の径方向外側において周方向に沿って互いに間隔を空けて配置される複数の外コア部を有するロータコアと、周方向に隣り合う前記外コア部同士の間にそれぞれ位置する複数のマグネットと、前記ロータコアおよび前記マグネットを支持する支持体と、を備える。前記支持体は、前記マグネットの径方向内側において前記マグネットを支持する内側支持部と、前記マグネットの径方向外側において前記マグネットを支持する外側支持部と、径方向に延びて前記内側支持部と前記外側支持部とを繋ぐ架橋部と、を有する。前記外コア部は、前記外コア部を径方向に貫通する貫通部を有する。前記架橋部の少なくとも一部は、前記貫通部の内部に位置する。

本発明のモータの一つの態様は、上記のロータを備える。

本発明の一つの態様によれば、ロータの大型化を抑制しつつ、支持体の強度を向上できる。

図１は、第１実施形態のモータを模式的に示す断面図である。 図２は、第１実施形態のロータを示す斜視図である。 図３は、第１実施形態のロータを上側から視た図である。 図４は、第１実施形態のロータを示す断面図であって、図３におけるIV－IV断面図である。 図５は、第１実施形態のロータを示す断面図であって、図３におけるV-V断面図である。 図６は、第１実施形態の支持体を示す斜視図である。 図７は、第２実施形態のロータの一部を示す斜視図である。 図８は、第２実施形態の変形例におけるロータの一部を示す断面図である。

各図に適宜示すＺ軸方向は、正の側を「上側」とし、負の側を「下側」とする上下方向である。各図に適宜示す中心軸Ｊは、Ｚ軸方向と平行であり、上下方向に延びる仮想線である。以下の説明においては、中心軸Ｊの軸方向、すなわち上下方向と平行な方向を単に「軸方向」と呼び、中心軸Ｊを中心とする径方向を単に「径方向」と呼び、中心軸Ｊを中心とする周方向を単に「周方向」と呼ぶ。本実施形態において、上側は、軸方向一方側に相当し、下側は、軸方向他方側に相当する。

なお、上下方向、上側および下側とは、単に各部の配置関係等を説明するための名称であり、実際の配置関係等は、これらの名称で示される配置関係等以外の配置関係等であってもよい。

＜第１実施形態＞
図１に示すように、本実施形態のモータ１は、ハウジング２と、ロータ１０と、ステータ３と、ベアリングホルダ４と、ベアリング５ａ，５ｂと、を備える。ハウジング２は、ロータ１０、ステータ３、ベアリングホルダ４およびベアリング５ａ，５ｂを収容する。ステータ３は、ロータ１０の径方向外側に位置する。ステータ３は、ステータコア３ａと、インシュレータ３ｂと、複数のコイル３ｃと、を有する。複数のコイル３ｃは、インシュレータ３ｂを介してステータコア３ａに装着される。ベアリングホルダ４は、ベアリング５ｂを保持する。

本実施形態のロータ１０は、中心軸Ｊを中心として回転可能である。ロータ１０は、シャフト１１と、ロータ本体１２と、を備える。シャフト１１は、中心軸Ｊを中心として軸方向に延びる円柱状である。シャフト１１は、ベアリング５ａ，５ｂによって中心軸Ｊ回りに回転可能に支持される。ロータ本体１２は、シャフト１１の外周面に固定される。図２および図３に示すように、ロータ本体１２は、ロータコア２０と、複数のマグネット４０と、支持体３０と、を備える。すなわち、ロータ１０は、ロータコア２０と、複数のマグネット４０と、支持体３０と、を備える。

ロータコア２０は、内コア部２１と、複数の外コア部２２と、複数の連結部２３と、を有する。内コア部２１は、周方向に沿った環状である。本実施形態において内コア部２１は、中心軸Ｊを中心とする円環状である。内コア部２１の径方向内側には、シャフト１１が通される。内コア部２１とシャフト１１とは、例えば圧入によって固定される。

複数の外コア部２２は、内コア部２１の径方向外側において周方向に沿って互いに間隔を空けて配置される。本実施形態において複数の外コア部２２は、周方向に沿って一周に亘って等間隔に配置される。外コア部２２は、例えば、１０個設けられる。外コア部２２は、内コア部２１から径方向外側に離れた位置に位置する。

図３では、外コア部２２の周方向における中心を通る仮想線として周方向中心線Ｃ１を示す。周方向中心線Ｃ１は、径方向のうち外コア部２２の周方向の中心を通る方向に延びる。外コア部２２は、周方向中心線Ｃ１に沿った径方向に延びる。また、図３では、マグネット４０の周方向における中心を通る仮想線として周方向中心線Ｃ２を示す。周方向中心線Ｃ２は、径方向のうちマグネット４０の周方向の中心を通る方向に延びる。以下の説明では、外コア部２２において、周方向における周方向中心線Ｃ１から離れる側を「周方向外側」と呼び、周方向における周方向中心線Ｃ１に近づく側を「周方向内側」と呼ぶ。

図３に示すように、外コア部２２は、内側部分２２ａと、外側部分２２ｂと、を有する。内側部分２２ａの周方向の寸法は、径方向外側に向かうに従って大きくなる。内側部分２２ａの周方向両側の側面は、軸方向と平行であり、互いに傾く平坦面である。内側部分２２ａの周方向両側の側面は、軸方向に沿って視て、径方向外側に向かうに従って周方向外側に位置する向きに傾く。

外側部分２２ｂは、内側部分２２ａの径方向外側に位置する。外側部分２２ｂの径方向内側の端部は、内側部分２２ａの径方向外側の端部と繋がる。外側部分２２ｂの径方向内側の端部は、内側部分２２ａの径方向外側の端部よりも周方向の寸法が小さい。これにより、外コア部２２の周方向両側の側面には、径方向内側から径方向外側に向かって周方向内側に窪む段差部２２ｃが設けられる。外側部分２２ｂの周方向の寸法は、径方向外側に向かうに従って大きくなる。外側部分２２ｂの周方向両側の側面は、軸方向と平行であり、互いに傾く平坦面である。外側部分２２ｂの周方向両側の側面は、軸方向に沿って視て、径方向外側に向かうに従って周方向外側に位置する向きに傾く。

内側部分２２ａの周方向一方側の側面と外側部分２２ｂの周方向一方側の側面とは、互いに平行である。内側部分２２ａの周方向他方側の側面と外側部分２２ｂの周方向他方側の側面とは、互いに平行である。本実施形態において内側部分２２ａの周方向一方側の側面と外側部分２２ｂの周方向一方側の側面とは、外コア部２２の周方向一方側に隣り合うマグネット４０の周方向中心線Ｃ２と平行である。本実施形態において内側部分２２ａの周方向他方側の側面と外側部分２２ｂの周方向他方側の側面とは、外コア部２２の周方向他方側に隣り合うマグネット４０の周方向中心線Ｃ２と平行である。

外コア部２２の径方向外側の端面は、軸方向に沿って視て、径方向外側に凸となる曲面である。外コア部２２の径方向外側の端面は、周方向中心線Ｃ１から周方向外側に向かうに従って径方向内側に湾曲する。本実施形態において外コア部２２の径方向外側の端面は、外側部分２２ｂの径方向外側の端面である。

図３および図４に示すように、外コア部２２は、外コア部２２を径方向に貫通する貫通部２２ｄを有する。本実施形態において貫通部２２ｄは、外コア部２２の上側の端面に位置する溝である。貫通部２２ｄは、外コア部２２の上側の端面のうち周方向両側の端部にそれぞれ設けられる。本実施形態において貫通部２２ｄは、内側部分２２ａの上側の端面のうち周方向両側の端部にそれぞれ設けられる。周方向両側に設けられた貫通部２２ｄのそれぞれは、下側に窪み、周方向外側に開口する。これにより、内側部分２２ａの上側の端面における周方向両側の端部には、下側に窪む段差部が設けられる。周方向一方側の貫通部２２ｄは、外コア部２２の周方向一方側に隣り合うマグネット４０の周方向中心線Ｃ２と平行な方向に直線状に延びる。周方向他方側の貫通部２２ｄは、外コア部２２の周方向他方側に隣り合うマグネット４０の周方向中心線Ｃ２と平行な方向に直線状に延びる。周方向両側に設けられた貫通部２２ｄは、共に軸方向において同じ位置に位置する。

図３に示すように、各連結部２３は、内コア部２１の径方向外側面から径方向外側に延びて、各外コア部２２の径方向内側の端部に繋がる。連結部２３は、周方向中心線Ｃ１に沿って配置される。連結部２３は、内コア部２１と外コア部２２とを繋ぐ。複数の連結部２３は、周方向に沿って一周に亘って等間隔に配置される。連結部２３は、例えば、１０個設けられる。連結部２３の周方向の寸法は、外コア部２２の径方向内側の端部における周方向の寸法よりも小さい。本実施形態において連結部２３の周方向の寸法は、径方向の全体に亘って同じである。

本実施形態においてロータコア２０は、複数の電磁鋼板が軸方向に積層されて構成される。ロータコア２０を構成する電磁鋼板は、図４に示す第１積層部２０ａを構成する電磁鋼板と、第２積層部２０ｂを構成する電磁鋼板との２種類の電磁鋼板を含む。第１積層部２０ａは、ロータコア２０のうち貫通部２２ｄよりも下側の部分である。第２積層部２０ｂは、ロータコア２０のうち軸方向において貫通部２２ｄが設けられた部分である。第２積層部２０ｂは、第１積層部２０ａの上側に積層される。第２積層部２０ｂは、ロータコア２０の上側の端部である。上述したように本実施形態では、周方向両側に設けられた貫通部２２ｄが共に軸方向において同じ位置に位置する。そのため、貫通部２２ｄが設けられた部分を構成する電磁鋼板と、貫通部２２ｄが設けられていない部分を構成する電磁鋼板との２種類の電磁鋼板を積層するのみで、周方向両側に貫通部２２ｄが設けられたロータコア２０を作ることができる。したがって、ロータコア２０の製造が容易である。

複数のマグネット４０は、永久磁石である。図３に示すように、複数のマグネット４０は、周方向に隣り合う外コア部２２同士の間にそれぞれ位置する。マグネット４０は、周方向中心線Ｃ２に沿って径方向に延びる略直方体状である。図４に示すように、マグネット４０の周方向両側の側面は、周方向に隣り合う外コア部２２の周方向側面と接触する。マグネット４０の軸方向の寸法は、ロータコア２０の軸方向の寸法と同じである。マグネット４０の上側の端面とロータコア２０の上側の端面とは、軸方向と直交する同一平面上に位置する。マグネット４０の下側の端面とロータコア２０の下側の端面とは、軸方向と直交する同一平面上に位置する。図３に示すように、マグネット４０の径方向外側の端部は、外コア部２２の径方向外側の端部よりも径方向内側に位置する。マグネット４０の径方向内側の端部は、外コア部２２の径方向内側の端部よりも径方向内側に位置する。マグネット４０は、内コア部２１から径方向外側に離れた位置に位置する。

図５に示すように、マグネット４０は、下側に窪むマグネット凹部４１を有する。本実施形態においてマグネット凹部４１は、マグネット４０の上側の端面のうち径方向内側の端部に設けられる。マグネット凹部４１は、径方向内側に開口する。図２および図３に示すように、マグネット凹部４１は、マグネット４０の周方向一方側の端部から周方向他方側の端部まで直線状に延びる。マグネット凹部４１が設けられることで、マグネット４０の上側の面における径方向内側の端部には、下側に窪む段差部が設けられる。本実施形態においてマグネット凹部４１は、マグネット４０のうち外コア部２２よりも径方向内側の部分に設けられる。

マグネット４０は、周方向に沿って配置される磁極としてＮ極とＳ極とを有する。周方向に隣り合うマグネット４０の磁極は、周方向において互いに同極が向かい合う。すなわち、周方向に隣り合う一対のマグネット４０において、例えば、周方向一方側に位置するマグネット４０の周方向他方側の磁極がＮ極の場合、周方向他方側に位置するマグネット４０の周方向一方側の磁極はＮ極である。この場合、一対のマグネット４０同士の間に位置する外コア部２２は、Ｎ極に励磁される。また、例えば、周方向一方側に位置するマグネット４０の周方向他方側の磁極がＳ極の場合、周方向他方側に位置するマグネット４０の周方向一方側の磁極はＳ極である。この場合、一対のマグネット４０同士の間に位置する外コア部２２は、Ｓ極に励磁される。Ｎ極に励磁される外コア部２２とＳ極に励磁される外コア部２２とは、周方向に沿って交互に配置される。

支持体３０は、ロータコア２０およびマグネット４０を支持する。本実施形態において支持体３０は、樹脂製である。図６に示すように、支持体３０は、底板部３１と、環状壁部３２と、内側支持部３３と、外側支持部３４と、架橋部３５と、スナップフィット部３６と、を有する。

底板部３１は、板面が軸方向を向く板状である。本実施形態において底板部３１は、中心軸Ｊを中心とする円板状である。底板部３１は、底板部３１の中央部を軸方向に貫通する貫通孔３１ａを有する。貫通孔３１ａは、中心軸Ｊを中心とする円形状である。貫通孔３１ａには、シャフト１１が通される。図４に示すように、底板部３１は、マグネット４０の下側においてマグネット４０を支持する。また、底板部３１は、ロータコア２０の下側においてロータコア２０を支持する。底板部３１の上側の面は、マグネット４０の下側の面およびロータコア２０の下側の面と接触する。

図６に示すように、環状壁部３２は、底板部３１の径方向外周縁部から上側に突出する筒状である。本実施形態において環状壁部３２は、中心軸Ｊを中心とする円筒状である。図３に示すように、環状壁部３２は、ロータコア２０の径方向外側においてロータコア２０を囲む。環状壁部３２は、マグネット４０の径方向外側においてマグネット４０を囲む。

図６に示すように、内側支持部３３は、底板部３１から上側に突出する柱状である。内側支持部３３は、軸方向に沿って視て、周方向の寸法が径方向外側に向かうに従って大きくなる角丸の略台形状である。内側支持部３３は、周方向に沿って互いに間隔を空けて複数配置される。複数の内側支持部３３は、周方向に沿って一周に亘って等間隔に配置される。内側支持部３３は、例えば、１０個設けられる。図２に示すように、複数の内側支持部３３は、周方向に隣り合う連結部２３同士の間にそれぞれ位置する。内側支持部３３の周方向側面は、連結部２３の周方向側面と接触する。

複数の内側支持部３３のそれぞれは、内コア部２１と各マグネット４０との径方向の間に位置する。内側支持部３３の径方向内側面は、内コア部２１の径方向外側面に沿った形状であり、内コア部２１の径方向外側面と接触する。内側支持部３３の径方向外側の端部のうち周方向両側の端部は、外コア部２２の径方向内側面と接触する。

図６に示すように、内側支持部３３は、内側支持部３３の径方向外側の端部から径方向内側に窪む第１内側凹部３３ａを有する。第１内側凹部３３ａは、軸方向に延び、軸方向両側に開口する。第１内側凹部３３ａの下側の開口は、後述する孔部３１ｂと繋がる。図３に示すように、第１内側凹部３３ａには、マグネット４０の径方向内側の端部が嵌め合わされて固定される。マグネット４０の径方向内側の端部における周方向両側面は、第１内側凹部３３ａの内側面のうち周方向両側の面とそれぞれ接触する。これにより、内側支持部３３は、マグネット４０の径方向内側においてマグネット４０を支持する。内側支持部３３によって、マグネット４０の径方向内側の端部が周方向に移動することを抑制できる。内側支持部３３は、第１内側凹部３３ａの内側面のうち径方向内側の面から径方向内側に窪む第２内側凹部３３ｂを有する。第２内側凹部３３ｂは、上側に開口する。

図６に示すように、外側支持部３４は、環状壁部３２の径方向内側面に設けられる。外側支持部３４は、環状壁部３２の径方向内側面から径方向内側に突出し、軸方向に延びる柱状である。外側支持部３４の下側の端部は、底板部３１の上側の面に繋がる。これにより、内側支持部３３と外側支持部３４とは、底板部３１を介して繋がる。すなわち、底板部３１は、内側支持部３３と外側支持部３４とを繋ぐ。外側支持部３４は、周方向に沿って互いに間隔を空けて複数配置される。複数の外側支持部３４は、周方向に沿って一周に亘って等間隔に配置される。外側支持部３４は、例えば、１０個設けられる。各外側支持部３４は、各内側支持部３３の径方向外側に位置する。各外側支持部３４は、各マグネット４０の径方向外側に位置する。

外側支持部３４は、外側支持部３４の径方向内側の端部から径方向外側に窪む外側凹部３４ａを有する。図３に示すように、外側凹部３４ａには、マグネット４０の径方向外側の端部が嵌め合わされて固定される。マグネット４０の径方向外側の端部における周方向両側面は、外側凹部３４ａの内側面のうち周方向両側の面とそれぞれ接触する。これにより、外側支持部３４は、マグネット４０の径方向外側においてマグネット４０を支持する。外側支持部３４によって、マグネット４０の径方向外側の端部が周方向に移動することを抑制できる。このように、内側支持部３３と外側支持部３４とによってマグネット４０が支持されるため、マグネット４０が径方向および周方向に移動することを抑制できる。外側凹部３４ａの内側面のうち径方向外側の面には、マグネット４０の径方向外側面が接触する。

図６に示すように、架橋部３５は、径方向に延びて内側支持部３３と外側支持部３４とを繋ぐ。そのため、内側支持部３３の強度および外側支持部３４の強度を共に向上させることができる。これにより、マグネット４０を支持する内側支持部３３および外側支持部３４が変形することを抑制でき、マグネット４０の位置がずれることを抑制できる。

架橋部３５は、例えば、細長の直方体状である。本実施形態において架橋部３５は、径方向に並んで配置される一対の内側支持部３３および外側支持部３４ごとに２つずつ設けられる。架橋部３５は、内側支持部３３の径方向外側面のうち第１内側凹部３３ａの周方向両側の縁部から径方向外側に延びて、外側支持部３４の径方向内側面のうち外側凹部３４ａの周方向両側の縁部に繋がる。本実施形態において一対の内側支持部３３および外側支持部３４に設けられた２つの架橋部３５は、２つの架橋部３５同士の間に位置するマグネット４０の周方向中心線Ｃ２と平行な径方向に延び、互いに平行である。本実施形態において架橋部３５は、内側支持部３３の上側の端部と外側支持部３４の上側の端部とを繋ぐ。

図４に示すように、架橋部３５の少なくとも一部は、貫通部２２ｄの内部に位置する。そのため、架橋部３５を設けてもロータ１０が大型化することを抑制できる。これにより、本実施形態によれば、ロータ１０の大型化を抑制しつつ、架橋部３５によって内側支持部３３と外側支持部３４とを繋いで支持体３０の強度を向上させることができる。そのため、マグネット４０の位置がずれることを抑制できる。これにより、モータ１におけるコギングトルクが増加することを抑制でき、モータ１のトルクが低下することを抑制できる。また、架橋部３５によって外コア部２２を軸方向に支持することができる。そのため、ロータコア２０が支持体３０に対して軸方向に移動することを抑制できる。

また、本実施形態によれば、貫通部２２ｄは、外コア部２２の周方向の端部に設けられる。そのため、貫通部２２ｄが外コア部２２の周方向の中央等に設けられる場合に比べて、外コア部２２の磁気特性が低下することを抑制できる。

また、本実施形態によれば、環状壁部３２が設けられ、外側支持部３４が環状壁部３２の径方向内側面に設けられる。そのため、環状壁部３２によって外側支持部３４の強度を向上できる。これにより、マグネット４０をより安定して保持することができる。本実施形態では、環状壁部３２によって複数の外側支持部３４が連結される。

また、本実施形態によれば、内側支持部３３と外側支持部３４とを繋ぐ底板部３１が設けられる。そのため、内側支持部３３の強度と外側支持部３４の強度とをより向上させることができる。これにより、支持体３０の強度をより向上させることができる。また、底板部３１によってマグネット４０を下側から支持できる。これらにより、マグネット４０をより安定して保持することができる。

また、本実施形態によれば、支持体３０は、樹脂製である。そのため、支持体３０を製造する手間およびコストを低減できる。また、支持体３０が樹脂製の場合、支持体３０が金属製である場合に比べて、支持体３０の強度が低くなりやすい。そのため、上述した支持体３０の強度を向上できる効果は、本実施形態のように支持体３０が樹脂製である場合に、特に有用である。

本実施形態では、架橋部３５は、全体が貫通部２２ｄの内部に位置する。本実施形態において架橋部３５は、外コア部２２の周方向両側にそれぞれ設けられる。そのため、マグネット４０の周方向両側にも架橋部３５がそれぞれ設けられる。これにより、各マグネット４０を支持する内側支持部３３および外側支持部３４の強度をより向上させることができる。したがって、マグネット４０をより安定して保持できる。本実施形態において架橋部３５は、第２積層部２０ｂにおける外コア部２２の周方向両側にそれぞれ設けられる。架橋部３５は、第２積層部２０ｂにおける外コア部２２とマグネット４０とによって接触した状態で周方向に挟まれる。

本実施形態では、上述したように、貫通部２２ｄが外コア部２２の上側の端面に位置する溝である。そのため、架橋部３５は、外コア部２２の上側に位置する。これにより、架橋部３５によって外コア部２２を上側から押さえることができ、外コア部２２が支持体３０に対して上側に抜けることを抑制できる。本実施形態では、底板部３１が設けられるため、底板部３１と架橋部３５とによって外コア部２２を軸方向に挟んで支持することができる。これにより、外コア部２２が支持体３０に対して軸方向に移動することをより抑制できる。

架橋部３５の上側の端部は、ロータコア２０の上側の端部と軸方向において同じ位置に位置する。そのため、架橋部３５を設けても、ロータ１０が軸方向に大型化することがない。これにより、ロータ１０が大型化することをより抑制できる。本実施形態においては、支持体３０の上側の端面とロータコア２０の上側の端面とマグネット４０の上側の端面とは、軸方向と直交する同一平面上に位置する。

図５に示すように、スナップフィット部３６は、第２内側凹部３３ｂの内側面のうち下側の面から上側に延びる。スナップフィット部３６は、軸方向に延びる延伸部３６ａと、延伸部３６ａの上側の端部から径方向外側に突出する爪部３６ｂと、を有する。延伸部３６ａは、第２内側凹部３３ｂの内側面のうち下側の面から上側に延びる。延伸部３６ａは、板面が径方向を向く板状である。爪部３６ｂは、マグネット４０に上側から引っ掛かる。これにより、スナップフィット部３６は、スナップフィットによってマグネット４０を支持体３０に固定する。そのため、マグネット４０をより安定して支持体３０に保持させることができる。また、マグネット４０を固定する際に、接着剤等を用いる必要がなく、マグネット４０の支持体３０への固定を容易にできる。

本実施形態において爪部３６ｂは、マグネット凹部４１の底面に引っ掛かる。本実施形態においてマグネット凹部４１の底面は、マグネット凹部４１の内側面のうち上側の面である。この構成により、爪部３６ｂがマグネット４０よりも上側に突出することを抑制できる。これにより、スナップフィット部３６を設けても、ロータ１０が軸方向に大型化することを抑制できる。本実施形態においてスナップフィット部３６の上側の端部は、マグネット４０の上側の端部と軸方向において同じ位置に位置する。そのため、スナップフィット部３６を設けても、ロータ１０が軸方向に大型化することがない。また、本実施形態においてマグネット凹部４１は、マグネット４０のうち外コア部２２よりも径方向内側の部分に設けられる。そのため、マグネット凹部４１を設けても、外コア部２２を励磁するためのマグネット４０からの磁束が低下することを抑制できる。これにより、モータ１のトルクが低下することを抑制できる。

また、本実施形態によれば、スナップフィット部３６は、内側支持部３３に設けられる。そのため、例えばスナップフィット部３６が外側支持部３４に設けられる場合に比べて、マグネット４０をより径方向外側に配置しやすい。これにより、マグネット４０によって好適に外コア部２２を励磁することができ、モータ１のトルクを好適に得られる。

スナップフィット部３６は、例えば、マグネット４０に対して径方向外側向きに弾性力を加える。これにより、スナップフィット部３６は、マグネット４０を外側凹部３４ａの内側面のうち径方向外側の面に押し付ける。したがって、外側支持部３４とスナップフィット部３６とによって、マグネット４０を接触した状態で径方向に挟むことができる。そのため、マグネット４０が径方向に移動することをより抑制できる。

支持体３０は、支持体３０を軸方向に貫通する孔部３１ｂを有する。本実施形態において孔部３１ｂは、底板部３１に設けられる。孔部３１ｂは、底板部３１を軸方向に貫通する。孔部３１ｂは、軸方向に沿って視て、爪部３６ｂと重なる。爪部３６ｂの全体は、軸方向に沿って視て、孔部３１ｂに重なる。そのため、上下に分割された２つの金型を用いて支持体３０を樹脂成形する場合に、金型のうち爪部３６ｂを作る部分を、孔部３１ｂを介して上下に容易に抜くことができる。したがって、スナップフィット部３６の成形を容易にできる。

図２、図３および図６に示すように、ロータ１０には、底板部３１と内側支持部３３と外側支持部３４と２つの架橋部３５と周方向に隣り合う一対の外コア部２２とによって、マグネット４０が収容されるマグネット収容部２０ｃが構成される。マグネット収容部２０ｃは、上側に開口する。マグネット収容部２０ｃは、周方向に沿って複数設けられる。

図３に示すように、本実施形態のロータ１０において、マグネット４０と内コア部２１との径方向の間には、フラックスバリア部５０が設けられる。フラックスバリア部５０は、内コア部２１からマグネット４０への磁束の移動、またはマグネット４０から内コア部２１への磁束の移動を抑制できる部分である。磁束の移動を抑制できるならば、フラックスバリア部５０は、空洞部を含んでもよいし、非磁性部を含んでもよい。本実施形態においてフラックスバリア部５０は、内側支持部３３と、スナップフィット部３６と、第２内側凹部３３ｂの内部と、を含む。フラックスバリア部５０が設けられることで、マグネット４０からの磁束が径方向内側に漏れることを抑制できる。そのため、マグネット４０によって外コア部２２を好適に励磁することができる。

本実施形態において支持体３０は、ロータコア２０をインサート部材としたインサート成形によって作られる。これにより、ロータコア２０は支持体３０に埋め込まれ、支持体３０とロータコア２０とは、一体成形される。一体成形された支持体３０とロータコア２０とには、上述した複数のマグネット収容部２０ｃが設けられる。インサート成形によってロータコア２０が埋め込まれた支持体３０を成形した後、マグネット収容部２０ｃに上側からマグネット４０を挿入する。このとき、マグネット４０によってスナップフィット部３６は径方向内側に弾性変形させられる。本実施形態では第２内側凹部３３ｂが設けられるため、スナップフィット部３６の径方向内側の変形を第２内側凹部３３ｂによって逃がすことができる。マグネット４０が底板部３１に接触してマグネット収容部２０ｃに完全に収容された後、スナップフィット部３６が復元変形し、爪部３６ｂがマグネット４０に引っ掛けられる。これにより、マグネット４０が支持体３０に固定される。

＜第２実施形態＞
図７に示すように、本実施形態のロータ１１０においてマグネット１４０は、下側凹部１４２を有する。下側凹部１４２は、マグネット１４０の下側の面のうち径方向内側の端部から上側に窪む。下側凹部１４２は、上下反転している点を除いてマグネット凹部４１と同様の形状である。

本実施形態において支持体１３０は、第１実施形態と異なり、底板部３１を有しない。支持体１３０は、内側支持部３３から径方向外側に突出する一対のマグネット支持部１３３ｃを有する。一対のマグネット支持部１３３ｃは、内側支持部３３の下側の端部のうち、スナップフィット部３６の周方向両側に位置する部分に設けられる。マグネット支持部１３３ｃは、マグネット１４０を下側から支持する。これにより、底板部３１が設けられなくても、マグネット１４０を支持体１３０によって軸方向両側から支持することができる。マグネット１４０の下面は、支持体１３０の外部に露出する。

本実施形態においてロータコアは、例えば、図４において二点鎖線で示すように、下側の端部における周方向両側にも貫通部１２２ｄを有する。貫通部１２２ｄは、上下反転している点を除いて、貫通部２２ｄの形状と同様である。すなわち、本実施形態において貫通部は、外コア部の軸方向両側の端面にそれぞれ設けられる。貫通部１２２ｄには、貫通部２２ｄと同様に、架橋部３５が通される。これにより、本実施形態において架橋部３５は、外コア部の軸方向両側にそれぞれ設けられる。したがって、底板部３１が設けられなくても、ロータコアを支持体１３０によって軸方向両側から支持できる。

また、本実施形態においては、底板部３１が設けられないため、ロータコアの下側の面は、露出する部分を有する。すなわち、本実施形態においてロータコアの軸方向両側の面は、それぞれ軸方向に露出する部分を有する。このように、底板部３１を設けないことで、ロータ１１０を軸方向により小型化することができる。

（第２実施形態の変形例）
図８に示すように、本変形例のロータ２１０において、マグネット２４０の下側凹部２４２は、マグネット２４０の下側の面のうち径方向外側の端部に設けられる。支持体２３０のマグネット支持部２３４ｂは、外側支持部３４の下側の端部から径方向内側に突出する。マグネット支持部２３４ｂは、マグネット２４０を下側から支持する。これにより、マグネット２４０を支持体２３０によって軸方向両側から支持することができる。

本発明は上述の実施形態に限られず、他の構成を採用することもできる。貫通部は、外コア部を径方向に貫通するならば、特に限定されない。貫通部は、外コア部の周方向の中央に設けられてもよいし、外コア部の軸方向の中央に設けられてもよい。貫通部は、溝でなく、外コア部を貫通する孔であってもよい。外コア部の周方向両側の端部にそれぞれ設けられた貫通部は、互いに形状が異なってもよいし、互いに軸方向位置が異なってもよい。貫通部は、外コア部の周方向一方側の端部にのみ設けられてもよい。貫通部は、外コア部ごとに１つずつ設けられてもよいし、外コア部ごとに３つ以上ずつ設けられてもよい。

架橋部は、内側支持部と外側支持部とを繋ぎ、少なくとも一部が貫通部の内部に位置するならば、特に限定されない。架橋部は、一対の内側支持部および外側支持部ごとに１つずつ設けられてもよいし、３つ以上ずつ設けられてもよい。架橋部の形状は、特に限定されない。架橋部の上側の端部は、ロータコアの上側の端部よりも下側に位置してもよい。この場合においても、架橋部を設けてもロータが軸方向に大型化することがない。

支持体は、内側支持部と外側支持部と架橋部とを有するならば、特に限定されない。支持体の材料は、特に限定されない。支持体は、金属製であってもよい。環状壁部は、設けられなくてもよい。この場合、ロータコアの径方向外側面をよりステータに近づけることができるため、モータのトルクを向上させやすい。スナップフィット部は、設けられなくてもよい。

上述した実施形態のロータおよびモータの用途は、特に限定されない。上述した実施形態のロータおよびモータは、例えば、車両、無人移動体、電動アシスト装置、ロボット装置等に搭載される。なお、本明細書において説明した各構成は、相互に矛盾しない範囲内において、適宜組み合わせることができる。

１…モータ、１０，１１０，２１０…ロータ、２０…ロータコア、２１…内コア部、２２…外コア部、２２ｄ，１２２ｄ…貫通部、３０，１３０，２３０…支持体、３１…底板部、３１ｂ…孔部、３２…環状壁部、３３…内側支持部、３４…外側支持部、３５…架橋部、３６…スナップフィット部、３６ａ…延伸部、３６ｂ…爪部、４０，１４０，２４０…マグネット、４１…マグネット凹部、５０…フラックスバリア部、Ｊ…中心軸

Claims (15)

1. 中心軸を中心として回転可能なロータであって、
   周方向に沿った環状の内コア部、および前記内コア部の径方向外側において周方向に沿って互いに間隔を空けて配置される複数の外コア部を有するロータコアと、
   周方向に隣り合う前記外コア部同士の間にそれぞれ位置する複数のマグネットと、
   前記ロータコアおよび前記マグネットを支持する支持体と、
   を備え、
   前記支持体は、
   前記マグネットの径方向内側において前記マグネットを支持する内側支持部と、
   前記マグネットの径方向外側において前記マグネットを支持する外側支持部と、
   径方向に延びて前記内側支持部と前記外側支持部とを繋ぐ架橋部と、
   を有し、
   前記外コア部は、前記外コア部を径方向に貫通する貫通部を有し、
   前記架橋部の少なくとも一部は、前記貫通部の内部に位置する、ロータ。
2. 前記貫通部は、前記外コア部の周方向の端部に設けられる、請求項１に記載のロータ。
3. 前記貫通部は、前記外コア部の周方向両側の端部にそれぞれ設けられ、
   前記架橋部は、前記外コア部の周方向両側にそれぞれ設けられる、請求項２に記載のロータ。
4. 前記支持体は、前記ロータコアの径方向外側において前記ロータコアを囲む環状壁部を有し、
   前記外側支持部は、前記環状壁部の径方向内側面に設けられる、請求項１から３のいずれか一項に記載のロータ。
5. 前記支持体は、スナップフィットにより前記マグネットを前記支持体に固定するスナップフィット部を有し、
   前記スナップフィット部は、前記マグネットに軸方向一方側から引っ掛かる爪部を有する、請求項１から４のいずれか一項に記載のロータ。
6. 前記マグネットは、軸方向他方側に窪むマグネット凹部を有し、
   前記爪部は、前記マグネット凹部の底面に引っ掛かる、請求項５に記載のロータ。
7. 前記スナップフィット部は、前記内側支持部に設けられる、請求項５または６に記載のロータ。
8. 前記スナップフィット部は、軸方向に延びる延伸部を有し、
   前記爪部は、前記延伸部の軸方向一方側の端部から径方向に突出し、
   前記支持体は、前記支持体を軸方向に貫通する孔部を有し、
   前記爪部の全体は、軸方向に沿って視て、前記孔部に重なる、請求項５から７のいずれか一項に記載のロータ。
9. 前記貫通部は、前記外コア部の軸方向一方側の端面に位置する溝であり、
   前記架橋部は、前記外コア部の軸方向一方側に位置する、請求項１から８のいずれか一項に記載のロータ。
10. 前記架橋部の軸方向一方側の端部は、前記ロータコアの軸方向一方側の端部と軸方向において同じ位置、または前記ロータコアの軸方向一方側の端部よりも軸方向他方側に位置する、請求項９に記載のロータ。
11. 前記支持体は、前記マグネットの軸方向他方側において前記マグネットを支持する底板部を有し、
    前記底板部は、前記内側支持部と前記外側支持部とを繋ぐ、請求項１から１０のいずれか一項に記載のロータ。
12. 前記貫通部は、前記外コア部の軸方向両側の端面にそれぞれ設けられ、
    前記架橋部は、前記外コア部の軸方向両側にそれぞれ設けられ、
    前記ロータコアの軸方向両側の面は、それぞれ軸方向に露出する部分を有する、請求項９または１０に記載のロータ。
13. 前記マグネットと前記内コア部との径方向の間には、フラックスバリア部が設けられ、
    前記フラックスバリア部は、前記内側支持部を含む、請求項１から１２のいずれか一項に記載のロータ。
14. 前記支持体は、樹脂製である、請求項１から１３のいずれか一項に記載のロータ。
15. 請求項１から１４のいずれか一項に記載のロータを備える、モータ。

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