JP7363295B2 - ホルダ、ロータ、モータ、およびロータの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、ホルダ、ロータ、モータ、およびロータの製造方法に関する。

従来、ステータの内側にロータが配置される、いわゆるインナーロータ型のモータが知られている。インナーロータ型のモータに用いられるロータは、円筒状の磁性体であるロータコアと、複数のマグネットとを有する。従来のロータについては、例えば、特許第３４８２３６５号明細書に記載されている。
特許第３４８２３６５号明細書

この種のロータには、ロータコアの外周面にマグネットが取り付けられる、いわゆるＳＰＭ（Surface Permanent Magnet）タイプと、ロータコアの内部にマグネットが埋め込まれる、いわゆるＩＰＭ（Interior Permanent Magnet）タイプとがある。ＳＰＭタイプのロータは、マグネットの磁束を有効に利用できるが、マグネットの表面を円弧状に形成するため、製造に工数を要する。一方、ＩＰＭタイプのロータは、矩形状のマグネットを使用できるため、マグネットの製造にかかる工数は少ないが、ＳＰＭタイプに比べて磁束のロスが大きい。

そこで、必要な磁束を確保しつつ、製造にかかる工数を抑制するために、一部のマグネットをロータコアの外周面に取り付け、他のマグネットをロータコアの内部に埋め込むことが考えられる。しかしながら、その場合、ロータコアの外周面に取り付けられるマグネットと、ロータコアの内部に埋め込まれるマグネットとを、それぞれ、ロータコアに対して精度よく位置決めすることが求められる。

本発明の目的は、ロータコアに対して複数のマグネットを精度よく位置決めできる技術を提供することである。

本願の第１発明は、中心軸を中心とする環状のロータコアに対して、径方向内側の面および径方向外側の面の双方が前記ロータコアに覆われる第１マグネットと、径方向内側の面が前記ロータコアに覆われ、径方向外側の面が前記ロータコアから露出する第２マグネットと、を位置決めする樹脂製のホルダであって、前記第１マグネットの径方向内側から前記第１マグネットを径方向外側へ押圧する第１内側押圧部と、前記第２マグネットの径方向外側から前記第２マグネットを径方向内側へ押圧する外側押圧部と、を有し、第１マグネットと第２マグネットとが、周方向に交互に配列されており、ロータコアは、メインコアと、 メインコアとは別体の複数のサブコアと、を有し、メインコアは、第１マグネットおよび第２マグネットの径方向内側に位置し、サブコアは、第１マグネットの径方向外側に位置し、 第１マグネットは、径方向内側の面がメインコアに覆われ、径方向外側の面がサブコアに覆われ、これにより径方向におけるメインコアとサブコアとの間の空間に配置され、メインコアの外周面は、サブコアに覆われていない箇所で、第２マグネットが固定されるマグネット保持面を有し、第２マグネットは、径方向内側の面がメインコアのマグネット保持面に覆われ、径方向外側の面がロータコアから露出する。

本願の第１発明によれば、第１内側押圧部により、第１マグネットを径方向外側へ押圧して位置決めする。また、外側押圧部により、第２マグネットを径方向内側へ押圧して位置決めする。これにより、ロータコアに対して第１マグネットおよび第２マグネットを、精度よく位置決めできる。

本願の第２発明によれば、第２工程において、第１溝に流れ込む樹脂により、第１マグネットを径方向外側へ押圧して位置決めする。また、第２マグネットの取り付け位置の径方向外側に、金型溝により外側押圧部が成形される。第５工程では、この外側押圧部により、第２マグネットを径方向内側へ押圧して位置決めする。これにより、ロータコアに対して第１マグネットおよび第２マグネットを、精度よく位置決めできる。

図１は、モータの縦断面図である。 図２は、ロータの斜視図である。 図３は、第１ロータの縦断面図である。 図４は、図３のＡ－Ａ線に沿った第１ロータの横断面図である。 図５は、図３のＡ－Ａ線に沿ったロータコアおよび複数のマグネットの横断面図である。 図６は、第１ロータの製造時の様子を示す縦断面図である。 図７は、第１ロータの製造時の様子を示す縦断面図である。 図８は、第１ロータの製造時の様子を示す縦断面図である。 図９は、第１ロータの製造時の様子を示す縦断面図である。 図１０は、第１ロータの製造時の様子を示す縦断面図である。 図１１は、第１変形例に係る第１ロータの横断面図である。 図１２は、第２変形例に係る第１ロータの横断面図である。

以下、本発明の例示的な実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本願では、モータの中心軸と平行な方向を「軸方向」、モータの中心軸に直交する方向を「径方向」、モータの中心軸を中心とする円弧に沿う方向を「周方向」、とそれぞれ称する。また、本願では、軸方向を上下方向とし、ハウジングに対してカバー側を上として、各部の形状や位置関係を説明する。ただし、この上下方向の定義により、本発明に係るモータの製造時および使用時の向きを限定する意図はない。

また、上述した「平行な方向」は、略平行な方向も含む。また、上述した「直交する方向」は、略直交する方向も含む。

＜１．モータの全体構成＞
図１は、本発明の一実施形態に係るモータ１の縦断面図である。

このモータ１は、例えば、自動車に搭載され、電動パワーステアリング装置の駆動力を発生させる駆動源として使用される。ただし、本発明のモータは、パワーステアリング以外の用途に使用されるものであってもよい。例えば、本発明のモータは、自動車の他の部位、例えばトランスミッション装置、ブレーキ装置、トラクションモータ装置、エンジン冷却用ファン、またはオイルポンプの駆動源として、使用されるものであってもよい。また、本発明のモータは、家電製品、ＯＡ機器、医療機器等に搭載され、各種の駆動力を発生させるものであってもよい。

図１に示すように、モータ１は、静止部２と回転部３とを有する。静止部２は、駆動対象となる機器の枠体に固定される。回転部３は、静止部２に対して、回転可能に支持される。

本実施形態の静止部２は、ステータ２１、ハウジング２２、カバー２３、下軸受２４、および上軸受２５を有する。

ステータ２１は、駆動電流に応じて回転磁界を発生させる電機子である。ステータ２１は、中心軸９を中心とする円環状の外形を有する。ステータ２１は、ステータコア４１、複数のインシュレータ４２、および複数のコイル４３を有する。

ステータコア４１は、電磁鋼板が軸方向に積層された積層鋼板からなる。ステータコア４１は、円環状のコアバック４１１と、コアバック４１１から径方向内側へ向けて突出した複数のティース４１２とを有する。コアバック４１１は、中心軸９と略同軸に配置される。複数のティース４１２は、周方向に略等間隔に配列される。

インシュレータ４２は、絶縁体である樹脂からなる。ステータコア４１の表面の少なくとも一部は、インシュレータ４２に覆われる。具体的には、ステータコア４１の表面のうち、少なくとも、各ティース４１２の上面、下面、および周方向の両端面は、インシュレータ４２に覆われる。

コイル４３は、インシュレータ４２の周囲に巻かれた導線により、構成される。すなわち、本実施形態では、磁芯となるティース４１２の周囲に、インシュレータ４２を介して、導線が巻かれる。インシュレータ４２は、ティース４１２とコイル４３との間に介在することによって、ティース４１２とコイル４３とが電気的に短絡することを、防止する。

ハウジング２２は、有底筒状の容器である。ハウジング２２は、例えば、アルミニウムまたはステンレス等の金属板をプレス加工することにより得られる。なお、ハウジング２２の製造は、プレス加工に限らず、ダイキャスト加工等、他の加工方法を採用してもよい。また、ハウジング２２は、金属製に限らず、樹脂製であってもよい。ハウジング２２が樹脂製である場合には、ハウジング２２がステータ２１の各部をインサートするインサート成形等、種々の樹脂成形方法を利用することができる。ステータ２１および後述するロータ３２は、ハウジング２２の内部に収容される。図１に示すように、ハウジング２２は、底板部５１、側壁部５２、およびフランジ部５３を有する。

底板部５１は、ステータ２１およびロータ３２よりも下側において、中心軸９に対して略垂直に広がる。底板部５１の中央には、下方へ向けて凹んだ下軸受保持部５１０が設けられている。側壁部５２は、底板部５１の径方向外側の端部から上側へ向けて、円筒状に延びる。ステータコア４１は、側壁部５２の内周面に固定される。フランジ部５３は、側壁部５２の上端部から、径方向外側へ向けて広がる。

カバー２３は、ハウジング２２の上部を覆う平板状の部材である。カバー２３は、ステータ２１およびロータ３２よりも上側において、中心軸９に対して略垂直に広がる。カバー２３の材料には、例えば金属が用いられる。カバー２３は、ハウジング２２のフランジ部５３に対して、例えば溶接により固定される。ただし、カバー２３は、平板状以外の形状であってもよい。また、カバー２３は、樹脂製であってもよい。図１に示すように、カバー２３の中央には、上軸受保持孔２３０が設けられている。上軸受保持孔２３０は、カバー２３を軸方向に貫通する。

下軸受２４および上軸受２５は、ハウジング２２およびカバー２３と、回転部３側のシャフト３１との間に配置される。下軸受２４は、後述するロータ３２よりも下側に位置する。上軸受２５は、後述するロータ３２よりも上側に位置する。

下軸受２４および上軸受２５には、例えば、複数の球体を介して外輪と内輪とを相対回転させるボールベアリングが用いられる。下軸受２４の外輪は、ハウジング２２の下軸受保持部５１０に固定される。上軸受２５の外輪は、カバー２３の上軸受保持孔２３０の縁に固定される。また、下軸受２４および上軸受２５の各々の内輪は、シャフト３１に固定される。これにより、ハウジング２２およびカバー２３に対してシャフト３１が、回転可能に支持される。ただし、ボールベアリングに代えて、すべり軸受や流体軸受等の他方式の軸受が、使用されていてもよい。

本実施形態の回転部３は、シャフト３１およびロータ３２を有する。

シャフト３１は、中心軸９に沿って延びる柱状の部材である。シャフト３１の材料には、例えば、ステンレス等の金属が使用される。シャフト３１は、下軸受２４および上軸受２５に支持されることにより、中心軸９を中心として回転する。また、シャフト３１の上端部３１１は、カバー２３よりも上方へ突出する。シャフト３１の当該上端部３１１には、ギア等の動力伝達機構を介して、駆動対象となる装置が連結される。

なお、シャフト３１は、必ずしもカバー２３の上方へ突出していなくてもよい。すなわち、ハウジング２２の底板部５１に貫通孔が設けられ、シャフト３１の下端部が、当該貫通孔を通って底板部５１よりも下方へ突出していてもよい。また、シャフト３１は、中空の部材であってもよい。

ロータ３２は、ステータ２１の径方向内側に位置し、シャフト３１とともに、中心軸９を中心として回転する。ロータ３２は、第１ロータ６１と第２ロータ６２とを含む。第１ロータ６１および第２ロータ６２は、軸方向に隣接配置されている。第１ロータ６１および第２ロータ６２は、それぞれ、ロータコア７１、複数のマグネット７２、およびホルダ７３を有する。

ロータコア７１は、磁性体からなる。ロータコア７１は、その中央に、軸方向に延びる貫通孔７０を有する。シャフト３１は、ロータコア７１の当該貫通孔７０に圧入される。これにより、ロータコア７１とシャフト３１とが、互いに固定される。

複数のマグネット７２は、ロータコア７１の外周面またはロータコア７１の内部に位置する。各マグネット７２の径方向外側の面は、ティース４１２の径方向内側の端面に対向する磁極面となっている。複数のマグネット７２は、Ｎ極とＳ極とが交互に並ぶように、周方向に配列される。ホルダ７３は、ロータコア７１に対してマグネット７２を固定するための樹脂製の部材である。

コイル４３に駆動電流が供給されると、ステータコア４１の複数のティース４１２に回転磁界が生じる。そして、ティース４１２とマグネット７２との間の磁気的な吸引力および反発力によって、周方向のトルクが発生する。その結果、静止部２に対して回転部３が、中心軸９を中心として回転する。

＜２．ロータの構造について＞
続いて、ロータ３２のより詳細な構造について説明する。

図２は、ロータ３２の斜視図である。図２に示すように、ロータ３２は、第１ロータ６１と、第１ロータ６１の下側に位置する第２ロータ６２を含む。第１ロータ６１および第２ロータ６２は、それぞれ、シャフト３１に固定される。第１ロータ６１と第２ロータ６２とは、同一の構造を有する。ただし、第１ロータ６１と第２ロータ６２とは、互いに上下を反転させた姿勢で、かつ、マグネット７２の周方向の位置をずらした状態で、配置されている。

以下では、第１ロータ６１の構造について、説明する。第２ロータ６２の構造については、第１ロータ６１と同一であるため、重複説明を省略する。

図３は、第１ロータ６１の縦断面図である。図４は、図３のＡ－Ａ線に沿った第１ロータ６１の横断面図である。図５は、図３のＡ－Ａ線に沿ったロータコア７１および複数のマグネット７２の横断面図である。なお、図３は、図４中のＢ－Ｂ線に沿った第１ロータ６１の縦断面図である。また、図４および図５においては、図の煩雑化を避けるために、断面を示すハッチングが省略されている。

図３～図５に示すように、第１ロータ６１は、ロータコア７１、複数のマグネット７２、およびホルダ７３を有する。

ロータコア７１は、電磁鋼板が軸方向に積層された積層鋼板からなる。ロータコア７１は、中心軸９を中心とする環状の外形を有する。図４および図５に示すように、本実施形態のロータコア７１は、１つの内側コア部７１１と、４つの外側コア部７１２とを有する。内側コア部７１１は、複数のマグネット７２よりも径方向内側に位置し、軸方向に延びる筒状の部分である。内側コア部７１１の中央には、上述した貫通孔７０が設けられている。４つの外側コア部７１２は、内側コア部７１１よりも径方向外側において、周方向に等間隔に配列されている。外側コア部７１２の周方向の両端部は、それぞれ、薄肉状の接続部７１３によって、内側コア部７１１と繋がっている。

また、ロータコア７１は、４つのマグネット挿入孔７１４と、４つのマグネット保持面７１５とを有する。

マグネット挿入孔７１４は、内側コア部７１１、外側コア部７１２、および一対の接続部７１３により囲まれた部分である。マグネット挿入孔７１４は、ロータコア７１を軸方向に貫通する。マグネット挿入孔７１４は、上面視において略矩形状である。マグネット挿入孔７１４の径方向内側の面および径方向外側の面は、径方向に対して垂直に広がる。マグネット保持面７１５は、内側コア部７１１の外周面のうち、外側コア部７１２に覆われていない面である。マグネット保持面７１５は、径方向に対して略垂直に広がる。マグネット挿入孔７１４と、マグネット保持面７１５とは、周方向に交互に、かつ等間隔に、配列される。

また、ロータコア７１は、８つの境界溝７１６と、４つの第１溝７１７とを有する。境界溝７１６は、内側コア部７１１の外周面のうち、接続部７１３とマグネット保持面７１５との間の部分から、径方向内側へ向けて凹む溝である。境界溝７１６は、ロータコア７１の上端部から下端部まで、軸方向に直線状に延びる。第１溝７１７は、マグネット挿入孔７１４の径方向内側の面から径方向内側へ向けて凹む溝である。第１溝７１７は、ロータコア７１の上端部から下端部まで、軸方向に直線状に延びる。第１溝７１７は、マグネット挿入孔７１４の径方向内側の面の、周方向の中央に位置する。

複数のマグネット７２は、４つの第１マグネット７２１と、４つの第２マグネット７２２とを含む。第１マグネット７２１と第２マグネット７２２とは、周方向に交互に配列されている。

第１マグネット７２１は、上面視において矩形状の永久磁石である。第１マグネット７２１の径方向内側の面および径方向外側の面は、径方向に対して垂直な平坦面である。第１マグネット７２１は、マグネット挿入孔７１４に挿入される。したがって、第１マグネット７２１の径方向内側の面は、マグネット挿入孔７１４の径方向内側の面に覆われる。すなわち、第１マグネット７２１の径方向内側の面は、内側コア部７１１に覆われる。また、第１マグネット７２１の径方向外側の面は、マグネット挿入孔７１４の径方向外側の面に覆われる。すなわち、第１マグネット７２１の径方向外側の面は、外側コア部７１２に覆われる。

第２マグネット７２２は、周方向に隣り合う第１マグネット７２１の間に位置する永久磁石である。第２マグネット７２２の径方向内側の面は、径方向に対して垂直な平坦面である。第２マグネット７２２の径方向外側の面は、上面視において円弧状の凸曲面である。第２マグネット７２２は、マグネット保持面７１５に固定される。したがって、第２マグネット７２２の径方向内側の面は、マグネット保持面７１５に覆われる。すなわち、第２マグネット７２２の径方向内側の面は、内側コア部７１１に覆われる。また、第２マグネット７２２の径方向外側の面は、ロータコア７１から露出する。

第１マグネット７２１の径方向外側の面と、第２マグネット７２２の径方向外側の面とは、互いに逆極性とされる。すなわち、第１マグネット７２１の径方向外側の面がＮ極の場合、第２マグネット７２２の径方向外側の面はＳ極とされる。ただし、第１ロータ６１における第１マグネット７２１および第２マグネット７２２の磁極と、第２ロータ６２における第１マグネット７２１および第２マグネット７２２の磁極とは、互いに逆極性とされる。例えば、第１ロータ６１において、第１マグネット７２１の径方向外側の面がＮ極、第２マグネット７２２の径方向外側の面がＳ極の場合、第２ロータ６２においては、第１マグネット７２１の径方向外側の面がＳ極、第２マグネット７２２の径方向外側の面がＮ極とされる。

また、図２に示すように、本実施形態では、第１ロータ６１における第１マグネット７２１および第２マグネット７２２の周方向の位置と、第２ロータ６２における第１マグネット７２１および第２マグネット７２２の周方向の位置とが、互いに異なる。具体的には、第１ロータ６１の第１マグネット７２１の下方に、第２ロータ６２の第２マグネット７２２が配置される。また、第１ロータ６１の第２マグネット７２２の下方に、第２ロータ６２の第１マグネット７２１が配置される。これにより、第１マグネット７２１と第２マグネット７２２の磁気特性の差が、ロータ３２全体としてキャンセルされる。その結果、モータ１の駆動時におけるコギングやトルクリップルを低減できる。

ホルダ７３は、ロータコア７１に対して、４つの第１マグネット７２１および４つの第２マグネット７２２を位置決めする、樹脂製の部材である。後述の通り、ホルダ７３は、金型８０の内部に予めロータコア７１および４つの第１マグネット７２１を配置した状態で、金型８０の内部に溶融樹脂を流し込むことにより成形される。すなわち、ホルダ７３は、ロータコア７１および４つの第１マグネット７２１をインサート部品とする樹脂成形品である。

図２～図４に示すように、ホルダ７３は、リング部７３１、８つの外側柱状部７３２、および４つの第１内側押圧部７３３を有する。

リング部７３１は、ホルダ７３の軸方向の端部に位置する。リング部７３１の形状は、中心軸９を中心とする円環状である。リング部７３１は、４つの第１マグネット７２１および４つの第２マグネット７２２の軸方向の端面に、接触する。第１ロータ６１は、リング部７３１が上側となる姿勢で、シャフト３１に固定される。第２ロータ６２は、リング部７３１が下側となる姿勢で、シャフト３１に固定される。したがって、第１ロータ６１および第２ロータ６２により構成されるロータ３２においては、軸方向の上端部と下端部とに、リング部７３１が配置される。すなわち、複数のマグネット７２は、軸方向において、一対のリング部７３１に挟まれる。これにより、複数のマグネット７２が、軸方向に飛び出すことが防止される。

８つの外側柱状部７３２は、リング部７３１から軸方向に延びる。各外側柱状部７３２は、外側コア部７１２および接続部７１３と、第２マグネット７２２との間に位置する。外側柱状部７３２の径方向内側の端部は、境界溝７１６内に位置する。また、外側柱状部７３２の径方向外側の端部は、周方向の両側ヘ向けて広がる。すなわち、外側柱状部７３２の径方向外側の端部は、周方向の一方側へ向けて広がる外側押圧部７３４と、周方向の他方側へ向けて広がる外側被覆部７３５と、を有する。

外側押圧部７３４は、第２マグネット７２２の周方向の端部の径方向外側において、軸方向に沿って柱状に延びる。外側押圧部７３４の径方向内側の面は、第２マグネット７２２の周方向の端部の径方向外側の面に、接触する。外側押圧部７３４は、ロータコア７１のマグネット保持面７１５に第２マグネット７２２が取り付けられた後、第２マグネット７２２の両端部を径方向内側へ押圧することにより、第２マグネット７２２を位置決めする役割を果たす。また、外側押圧部７３４は、モータ１の駆動時に、第２マグネット７２２が遠心力で径方向外側へ飛び出すことを防止する。

外側被覆部７３５は、外側コア部７１２の周方向の端部の径方向外側において、軸方向に沿って柱状に延びる。外側被覆部７３５の径方向内側の面は、外側コア部７１２の周方向の端部の径方向外側の面に、接触する。

４つの第１内側押圧部７３３は、リング部７３１から軸方向に延びる。各第１内側押圧部７３３は、第１マグネット７２１の径方向内側に位置する第１溝７１７の内部に位置する。したがって、第１内側押圧部７３３は、第１マグネット７２１の径方向内側において、軸方向に沿って柱状に延びる。第１内側押圧部７３３の径方向外側の端部は、第１マグネット７２１の径方向内側の面に接触する。第１内側押圧部７３３は、後述するホルダ７３の射出成形時に、第１マグネット７２１を径方向外側へ押圧して、第１マグネット７２１を位置決めする役割を果たす。

＜３．ロータの製造方法について＞
続いて、第１ロータ６１の製造方法について説明する。図６～図１０は、第１ロータ６１の製造時の様子を示す縦断面図である。なお、第２ロータ６２の製造手順については、第１ロータ６１と同等であるため、重複説明を省略する。

第１ロータ６１を製造するときには、まず、図６のように、金型８０と、ロータコア７１と、４つの第１マグネット７２１とを、用意する。金型８０は、第１金型８１と第２金型８２とを有する。第１金型８１および第２金型８２は、製造後の第１ロータ６１の外形に対応する内面を有する。

次に、図７のように、金型８０の内部に、ロータコア７１および４つの第１マグネット７２１を配置する（第１工程）。ここでは、まず、第１金型８１の内部に、ロータコア７１および４つの第１マグネット７２１を配置する。４つの第１マグネット７２１は、それぞれ、ロータコア７１のマグネット挿入孔７１４の内部に挿入される。そして、第１金型８１に第２金型８２をかぶせて、金型８０を閉じる。これにより、図７のように、金型８０の内部に空洞８３が形成され、当該空洞８３にロータコア７１および４つの第１マグネット７２１が配置された状態となる。

続いて、図８のように、金型８０の内部の空洞８３に、溶融樹脂７３０を流し込む（第２工程）。ここでは、第１金型８１または第２金型８２に設けられたゲート（図示省略）から、金型８０内の空洞８３へ、溶融樹脂７３０が流し込まれる。

このとき、溶融樹脂７３０の一部は、第２金型８２に設けられた円環状の空間８３１へ流れ込む。そして、その空間８３１に充填された溶融樹脂７３０が、第１マグネット７２１の軸方向の端面を押圧する。これにより、各第１マグネット７２１が、第１金型８１へ向けて、軸方向に押し付けられる。その結果、４つの第１マグネット７２１が、それぞれ、軸方向に位置決めされる。

また、溶融樹脂７３０の他の一部は、ロータコア７１の４つの第１溝７１７へ流れ込む。そして、第１溝７１７に充填された溶融樹脂７３０が、第１マグネット７２１の径方向内側の面を押圧する。これにより、各第１マグネット７２１が、外側コア部７１２へ向けて、径方向外向きに押し付けられる。その結果、４つの第１マグネット７２１が、それぞれ、径方向に位置決めされる。

また、溶融樹脂７３０の他の一部は、第１マグネット７２１の周方向の一方の端面と接続部７１３との間の空間、および、第１マグネット７２１の周方向の他方の端面と接続部７１３との間の空間へ、流れ込む。そして、それらの空間に充填された溶融樹脂７３０が、第１マグネット７２１の周方向の両端面を押圧する。その結果、４つの第１マグネット７２１が、それぞれ、周方向に位置決めされる。

金型８０の内部の空洞８３に溶融樹脂７３０が行き渡ると、続いて、金型８０の内部の溶融樹脂７３０を、冷却して硬化させる。金型８０の内部の溶融樹脂７３０は、硬化されることにより、ホルダ７３となる（第３工程）。また、溶融樹脂７３０の硬化に伴い、ロータコア７１と、４つの第１マグネット７２１と、ホルダ７３とが、互いに固定される。

上述した円環状の空間８３１へ流れ込んだ溶融樹脂７３０は、硬化されることにより、リング部７３１となる。また、第１溝７１７へ流れ込んだ溶融樹脂７３０は、硬化されることにより、第１内側押圧部７３３となる。また、外側コア部７１２および接続部７１３と、第２マグネット７２２との間に流れ込んだ溶融樹脂７３０は、硬化されることにより、外側柱状部７３２となる。特に、第１金型８１は、第２マグネット７２２の取り付け予定位置の周方向の両端部の径方向外側に、軸方向に延びる金型溝を有する。この金型溝へ流れ込んだ溶融樹脂７３０は、硬化されることにより、外側押圧部７３４となる。

溶融樹脂７３０を硬化させた後、図９のように、金型８０を開く。そして、ロータコア７１、４つの第１マグネット７２１、およびホルダ７３を含む中間体３２０を、第１金型８１および第２金型８２から離型する（第４工程）。

その後、図１０のように、中間体３２０に、４つの第２マグネット７２２を取り付ける（第５工程）。具体的には、まず、ロータコア７１のマグネット保持面７１５または第２マグネット７２２の径方向内側の面に、接着剤を塗布する。そして、マグネット保持面７１５の径方向外側に、第２マグネット７２２を軸方向に挿入する。ただし、接着剤を塗布することなく、第２マグネット７２２を挿入してもよい。

各第２マグネット７２２の周方向の両端部は、外側柱状部７３２に接触する。これにより、４つの第２マグネット７２２が、それぞれ、周方向に位置決めされる。また、ホルダ７３の外側押圧部７３４は、第２マグネット７２２の周方向一方側の端部の径方向外側と、第２マグネット７２２の周方向他方側の端部の径方向外側と、に位置する。これらの外側押圧部７３４が、第２マグネット７２２の周方向の両端部を押圧する。これにより、４つの第２マグネット７２２が、それぞれ、マグネット保持面７１５に押し付けられる。その結果、第２マグネット７２２が、径方向に位置決めされる。また、第２マグネット７２２の挿入が完了すると、第２マグネット７２２の軸方向の端面は、リング部７３１に接触する。これにより、４つの第２マグネット７２２が、それぞれ、軸方向に位置決めされる。

以上のように、このモータ１のロータ３２では、ホルダ７３の第１内側押圧部７３３が、第１マグネット７２１の径方向内側から、第１マグネット７２１を径方向外側へ押圧する。また、ホルダ７３の外側押圧部７３４が、第２マグネット７２２の径方向外側から、第２マグネット７２２を径方向内側へ押圧する。これにより、ロータコア７１に対して第１マグネット７２１および第２マグネット７２２が、精度よく位置決めされる。その結果、製品間における第１マグネット７２１および第２マグネット７２２の位置決め精度のばらつきを抑制できる。

＜４．変形例＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態には限定されない。以下では、種々の変形例について、上記実施形態との相違点を中心に説明する。

＜４－１．第１変形例＞
図１１は、第１変形例に係る第１ロータ６１の横断面図である。図１１の例では、ロータコア７１が、４つの第２溝７１８を有する。第２溝７１８は、マグネット保持面７１５から径方向内側へ向けて凹む溝である。第２溝７１８は、ロータコア７１の上端部から下端部まで、軸方向に直線状に延びる。第２溝７１８は、マグネット保持面７１５の、周方向の中央に位置する。

この例では、第２工程において、金型８０の内部に溶融樹脂７３０を流し込むときに、溶融樹脂７３０の一部が、第２溝７１８へ流れ込む。そして、第２溝７１８へ流れ込んだ溶融樹脂７３０が、第３工程において硬化されることにより、第２内側押圧部７３６となる。その後、第５工程において、第２マグネット７２２を挿入するときに、ホルダ７３の外側押圧部７３４が、第２マグネット７２２の周方向の両端部を径方向内側へ押圧するとともに、第２内側押圧部７３６が、第２マグネット７２２の径方向内側から第２マグネット７２２を径方向外側へ押圧する。すなわち、外側押圧部７３４と第２内側押圧部７３６とにより、第２マグネット７２２が、径方向の両側から押圧される。これにより、第２マグネット７２２が、径方向に精度よく位置決めされる。

＜４－２．第２変形例＞
図１２は、第２変形例に係る第１ロータ６１の横断面図である。図１２の例では、ロータコア７１が、メインコア７１１Ａと、４つのサブコア７１２Ａとを有する。メインコア７１１Ａは、上記実施形態の内側コア部７１１に相当する部分である。すなわち、メインコア７１１Ａは、第１マグネット７２１および第２マグネット７２２の径方向内側に位置する。サブコア７１２Ａは、上記実施形態の外側コア部７１２に相当する部分である。すなわち、サブコア７１２Ａは、第１マグネット７２１の径方向外側に位置する。ただし、この第２変形例では、メインコア７１１Ａと４つのサブコア７１２Ａとが、それぞれ別体の部材となっている。

この例では、第２工程において、第１溝７１７に充填された溶融樹脂７３０が、第１マグネット７２１の径方向内側の面を押圧する。これにより、各第１マグネット７２１が、サブコア７１２Ａへ向けて、径方向外向きに押し付けられる。また、サブコア７１２Ａは、金型８０の内面に向けて、径方向外向きに押し付けられる。その結果、第１マグネット７２１およびサブコア７１２Ａが、径方向に精度よく位置決めされる。

＜４－３．他の変形例＞
上記実施形態では、金型８０の内部に予めロータコア７１および４つの第１マグネット７２１を配置した状態で、ホルダ７３を射出成形し、射出成形後に、４つの第２マグネット７２２を取り付けていた。しかしながら、金型８０の内部に、ロータコア７１、４つの第１マグネット７２１、および４つの第２マグネット７２２を配置した状態で、ホルダ７３を射出成形してもよい。

また、上記実施形態では、１つのロータコア７１に、４つの第１マグネット７２１と、４つの第２マグネット７２２とが、固定されていた。しかしながら、１つのロータコア７１に固定される第１マグネット７２１の数は、１～３つであってもよく、５つ以上であってもよい。また、１つのロータコア７１に固定される第２マグネット７２２の数も、１～３つであってもよく、５つ以上であってもよい。

また、上記実施形態では、１つの第１マグネット７２１と、１つの第２マグネット７２２とが、周方向に交互に配列されていた。しかしながら、第１マグネット７２１および第２マグネット７２２の配列態様は、これに限らない。例えば、１つの第１マグネット７２１と、２つの第２マグネット７２２とが、周方向に交互に配列されていてもよい。

また、上記実施形態では、ロータ３２が、第１ロータ６１と第２ロータ６２との上下２段のロータにより構成されていた。しかしながら、ロータ３２は、１段のみのロータであってもよく、３段以上のロータにより構成されていてもよい。

また、モータを構成する各部材の細部の形状については、本願の各図に示された形状と、相違していてもよい。また、上記の実施形態や変形例に登場した各要素を、矛盾が生じない範囲で、適宜に組み合わせてもよい。

本発明は、ホルダ、ロータ、モータ、およびロータの製造方法に利用できる。

１ モータ
２ 静止部
３ 回転部
９ 中心軸
２１ ステータ
２２ ハウジング
２３ カバー
２４ 下軸受
２５ 上軸受
３１ シャフト
３２ ロータ
６１ 第１ロータ
６２ 第２ロータ
７０ 貫通孔
７１ ロータコア
７２ マグネット
７３ ホルダ
８０ 金型
８１ 第１金型
８２ 第２金型
８３ 空洞
３２０ 中間体
７１１ 内側コア部
７１１Ａ メインコア
７１２ 外側コア部
７１２Ａ サブコア
７１３ 接続部
７１４ マグネット挿入孔
７１５ マグネット保持面
７１６ 境界溝
７１７ 第１溝
７１８ 第２溝
７２１ 第１マグネット
７２２ 第２マグネット
７３０ 溶融樹脂
７３１ リング部
７３２ 外側柱状部
７３３ 第１内側押圧部
７３４ 外側押圧部
７３５ 外側被覆部
７３６ 第２内側押圧部

Claims (8)

1. 中心軸を中心とする環状のロータコアと、
   径方向内側の面および径方向外側の面の双方が前記ロータコアに覆われる第１マグネットと、
   径方向内側の面が前記ロータコアに覆われ、径方向外側の面が前記ロータコアから露出する第２マグネットと、
   を位置決めする樹脂製のホルダと、を備えるロータであって、
   前記第１マグネットの径方向内側から前記第１マグネットを径方向外側へ押圧する第１内側押圧部と、
   前記第２マグネットの径方向外側から前記第２マグネットを径方向内側へ押圧する外側押圧部と、
   を有し、
   前記第１マグネットと前記第２マグネットとが、周方向に交互に配列されており、
   前記ロータコアは、
   メインコアと、
   前記メインコアとは別体の複数のサブコアと、
   を有し、
   前記メインコアは、前記第１マグネットおよび前記第２マグネットの径方向内側に位置し、
   前記サブコアは、前記第１マグネットの径方向外側に位置し、
   前記第１マグネットは、径方向内側の面が前記メインコアに覆われ、径方向外側の面が前記サブコアに覆われ、これにより径方向における前記メインコアと前記サブコアとの間の空間に配置され、
   前記メインコアの外周面は、前記サブコアに覆われていない箇所で、前記第２マグネットが固定されるマグネット保持面を有し、
   第２マグネットは、径方向内側の面がメインコアのマグネット保持面に覆われ、径方向外側の面がロータコアから露出する、ロータ。
2. 請求項１に記載のロータであって、
   前記第１内側押圧部は、前記第１マグネットの径方向内側において、軸方向に沿って柱状に延びる、ホルダ。
3. 請求項１または請求項２に記載のロータであって、
   前記外側押圧部は、前記第２マグネットの径方向外側において、軸方向に沿って柱状に延びる、ホルダ。
4. 請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のロータであって、
   前記外側押圧部は、
   前記第２マグネットの周方向一方側の端部の径方向外側と、
   前記第２マグネットの周方向他方側の端部の径方向外側と、
   に位置する、ホルダ。
5. 請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載のロータであって、
   前記第２マグネットの径方向内側から前記第２マグネットを径方向外側へ押圧する第２内側押圧部をさらに備える、ホルダ。
6. 請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載のロータであって、
   軸方向に配列された第１ロータおよび第２ロータを含み、
   前記第１ロータおよび前記第２ロータが、それぞれ、前記ロータコア、複数の前記第１マグネット、および複数の前記第２マグネットを有し、
   前記第１ロータにおける前記第１マグネットおよび前記第２マグネットの周方向の位置と、前記第２ロータにおける前記第１マグネットおよび前記第２マグネットの周方向の位置とが、互いに異なる、ロータ。
7. 請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載のロータであって、
   前記ロータコアは、
   前記第１マグネットの径方向内側において軸方向に延びる第１溝を有し、
   前記第１内側押圧部は、前記第１溝の内部に位置する、ロータ。
8. 請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載のロータと、
   前記ロータの径方向外側に位置する環状のステータと、
   を有するモータ。
   

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