JP7436273B2 - モータ装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両のワイパー装置等に用いられるモータ装置に関するものである。

車両のワイパー装置等に用いられるモータ装置として、コイルが巻回されたステータの径方向内側にロータが配置されたものがある。この種のモータ装置では、ロータコアの外周に複数の永久磁石が保持されたロータが用いられ、回転軸がロータコアの軸芯部に取り付けられている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載のモータ装置は、ロータコアが複数の鋼板（磁性鋼板）を軸方向に積層して構成されている。ロータコアの軸芯部には軸芯孔が形成され、その軸芯孔に回転軸が圧入固定されている。

また、このモータ装置は、減速機付きのモータ装置であり、ステータとロータを収容するケーシングの内部には減速機構も収容されている。減速機構は、入力回転体であるウォーム軸と、出力回転体であるウォームホイールと、を有し、ウォーム軸がロータ側の回転軸と同軸に連結されている。ウォーム軸の軸方向の両側部分は、軸受を介してケーシングに回転可能に支持されている。
また、このモータ装置では、ロータコアの軸芯部に固定される回転軸は、片持ち状態で減速機構側の軸受を介してケーシングに支持されている。

特開２０１７－１６３７３１号公報

特許文献１に記載のモータ装置は、回転軸が、ロータコアを軸方向の一端側から他端側に貫通するようにして、ロータコアに嵌合固定されている。このため、モータ出力を増大するためにロータコアの鋼板数を増加しようとすると、ロータの重心がロータコア側に偏り、ロータの振れ回りの影響が大きくなる。また、回転軸の軸長が長くなるため、その分モータ装置の重量が増大してしまう。

そこで本発明は、ロータの振れ回りを抑制しつつ、出力の向上と軽量化を図ることができるモータ装置を提供しようとするものである。

上記課題を解決するために、本発明に係るモータ装置は、以下の構成を採用した。
即ち、本発明に係るモータ装置は、回転軸の軸方向に沿って積層された複数の鋼板からなるロータコアと、一端部が前記ロータコアに固定され、他端部が前記ロータコアから前記軸方向に突出した前記回転軸と、を有するロータと、前記ロータを回転させる回転磁界を形成するステータと、前記ステータ、及び、前記ロータを収容したケーシングと、前記回転軸の前記他端部に装着され、前記ロータコア側を自由端として前記ロータを前記ケーシングに片持ち状態で支持した軸受と、を備え、前記軸方向において、前記回転軸の前記一端部側を第１方向とし、前記回転軸の前記他端部側を第２方向としたときに、前記回転軸の前記第１方向を向く端面が、前記ロータコアにおける前記第１方向を向く端面よりも前記第２方向側で、かつ、前記ロータコアの前記軸方向の中間位置よりも前記第１方向側に配置され、前記ロータコアは、前記回転軸が挿入された状態で固定された軸芯孔を有する略筒状のコア本体部と、前記コア本体部の外周から放射方向に突出する複数の突極と、を有し、前記ロータは、隣接する複数の前記突極の間に配置される永久磁石と、前記ロータコア、及び、前記永久磁石の外側を覆うマグネットカバーと、をさらに備え、前記マグネットカバーは、前記ロータコア、及び、前記永久磁石の径方向外側を覆う周壁部と、前記周壁部の前記軸方向の端部から径方向内側に屈曲したフランジ部と、を有し、前記ロータは、前記ロータコアの前記軸方向の端面と前記フランジ部の間に配置されて、前記ロータコアの前記軸方向の端面と前記フランジ部とに当接する荷重受けブロックをさらに備え、前記荷重受けブロックは、前記コア本体部の軸方向の端面に重ねて配置される環状部と、前記環状部の外周面から放射方向に突出して各前記突極の軸方向の端面に重ねて配置される複数の脚部と、を有することを特徴とする。

上述のモータ装置は、回転軸の第１方向を向く端面が、ロータコアにおける第１方向を向く端面よりも第２方向側（軸受を介してケーシングに支持される側）に配置されている。このため、ロータコアの鋼板の積層数を増加してモータ装置の出力の増大を図る場合であっても、回転軸の軸長を増加せずにモータ装置の出力を増大させることができる。
また、上述のモータ装置は、回転軸の第１方向を向く端面が、ロータコアの軸方向の中間位置よりも第１方向側に配置されている。このため、ロータが重量物であるロータコアの重心位置で回転軸に支持されることになる。
したがって、上述のモータ装置は、ロータから突出した回転軸の軸方向の端部が軸受を介してケーシングに片持ち支持される構造でありながら、ロータの振れ回りを抑制しつつ、出力の向上と軽量化を図ることができる。

実施形態のモータ装置の斜視図である。 実施形態のモータ装置の図１のＩＩ－ＩＩ線に沿う断面図である。 実施形態のロータの縦断面図である。 実施形態のロータの斜視図である。 実施形態のロータの分解斜視図である。 マグネットカバーを取り去った実施形態のロータの斜視図である。 マグネットカバーを取り去った実施形態のロータの平面図である。 実施形態の荷重受けブロックの斜視図である。 実施形態のロータの図３のＩＸでの拡大断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

（モータ装置）
図１は車両に用いられるモータ装置１の斜視図である。図２は、モータ装置１の図１のＩＩ－ＩＩ線に沿う断面図である。
モータ装置１は、例えば、車両のワイパー装置の駆動源として用いられる。図１，図２に示すように、モータ装置１は、モータ２と、モータ２の回転を減速して出力する減速部３と、モータ２の駆動制御を行うコントローラ４と、を備えている。
なお、以下の説明において、単に「軸方向」と言う場合は、モータ２の回転軸３１の回転軸線方向に沿う方向を意味し、単に「周方向」と言う場合は、回転軸３１の周方向を意味するものとする。また、単に「径方向」と言う場合は、回転軸３１の径方向を意味するものとする。さらに、「軸方向」において、回転軸３１の一端部側（図２，図３において矢印がＤ１を指す側）を「第１方向」と言い、回転軸３１の他端部側（図２，図３において矢印がＤ２を指す側）を「第２方向」と言う。

（モータ）
モータ２は、モータケース５と、モータケース５内に収納された略円筒状のステータ８と、ステータ８の径方向内側に配置され、ステータ８に対して回転可能に設けられたロータ９と、を備えている。本実施形態のモータ２は、ステータ８に電力を供給する際にブラシを必要としない、いわゆるブラシレスモータである。

（モータケース）
モータケース５は、アルミニウム合金等の放熱性に優れた材料によって形成されている。モータケース５は、軸方向で分割可能に構成された第１モータケース６と、第２モータケース７と、からなる。第１モータケース６と第２モータケース７は、それぞれ有底円筒状に形成されている。
第１モータケース６は、底部１０が減速部３のギヤケース４０と接続されるように、当該ギヤケース４０と一体成形されている。底部１０の径方向略中央には、モータ２の回転軸３１を挿通可能な貫通孔が形成されている。なお、本実施形態では、モータケース５とギヤケース４０がモータ装置１のケーシングを構成している。

また、第１モータケース６と第２モータケース７の各開口部６ａ，７ａには、径方向外側に向かって張り出す外フランジ部１６，１７がそれぞれ形成されている。モータケース５は、外フランジ部１６，１７同士を突き合わせて内部空間が形成されている。モータケース５の内部空間には、ステータ８とロータ９が配置されている。ステータ８は、第１モータケース６の内周面に形成された段差部に圧入固定されている。

（ステータ）
ステータ８は、積層した鋼板（電磁鋼板）から成るステータコア２０と、ステータコア２０に巻回される複数のコイル２４と、を備えている。ステータコア２０は、円環状のコア本体部２１と、コア本体部２１の内周部から径方向内側に向かって突出する複数（例えば、６つ）のティース２２と、を有している。コア本体部２１の内周面と各ティース２２は、樹脂製のインシュレータ２３によって覆われている。コイル２４は、インシュレータ２３の上から対応する所定のティース２２に巻回されている。各コイル２４は、コントローラ４からの給電により、ロータ９を回転させるための磁界を生成する。

（ロータ）
ロータ９は、ステータ８の径方向内側に微小隙間を介して回転自在に配置されている。ロータ９は、回転軸３１と、内周部に回転軸３１が圧入固定される略筒状のロータコア３２と、ロータコア３２の外周部に組付けられた４つの永久磁石３３（図３，図５，図６等参照。）と、を備えている。本実施形態では、回転軸３１は、減速部３を構成するウォーム軸４４と一体に形成されている。しかし、ウォーム軸４４は、これに限るものではなく、回転軸３１と別体に形成され、回転軸３１の端部に連結されるものであっても良い。回転軸３１とウォーム軸４４は、ギヤケース４０（ケーシング）に軸受４６，４７を介して回転自在に支持されている。回転軸３１とウォーム軸４４は、回転軸線（軸心Ｃ）回りに回転する。なお、永久磁石３３としては、例えば、フェライト磁石が用いられる。しかしながら、永久磁石３３は、これに限るものではなく、ネオジムボンド磁石やネオジム焼結磁石等を適用することも可能である。
ロータ９の詳細構造については後に説明する。

（減速部）
減速部３は、モータケース５と一体化されたギヤケース４０と、ギヤケース４０内に収納された減速機構４１と、を備えている。ギヤケース４０は、アルミニウム合金等の放熱性に優れた金属材料によって形成されている。ギヤケース４０は、一面に開口部４０ａを有する箱状に形成されている。ギヤケース４０は、減速機構４１を内部に収容するギヤ収容部４２を有する。また、ギヤケース４０の側壁４０ｂには、第１モータケース６が一体形成されている箇所に、第１モータケース６の貫通孔とギヤ収容部４２を連通する開口部４３が形成されている。

ギヤケース４０の底壁４０ｃには、略円筒状の軸受ボス４９が突設されている。軸受ボス４９は、減速機構４１の出力軸４８を回転自在に支持するためのものであり、内周側に不図示の滑り軸受が配置されている。軸受ボス４９の先端部内側には、不図示のＯリングが装着されている。また、軸受ボス４９の外周面には、剛性確保のための複数のリブ５２が突設されている。

ギヤ収容部４２に収容された減速機構４１は、ウォーム軸４４と、ウォーム軸４４に噛合されるウォームホイール４５と、により構成されている。ウォーム軸４４は、軸方向の両端部が軸受４６，４７を介してギヤケース４０に回転可能に支持されている。なお、ウォーム軸４４はモータ２の回転軸３１と同軸に、かつ、一体に設けられている。ウォームホイール４５には、減速機構４１の出力軸４８が同軸に、かつ一体に設けられている。ウォームホイール４５と出力軸４８とは、これらの回転軸線が、ウォーム軸４４（モータ２の回転軸３１）の回転軸線（軸心Ｃ）と略直交するように配置されている。出力軸４８は、ギヤケース４０の軸受ボス４９を介して外部に突出している。出力軸４８の突出した先端には、モータ駆動する対象物品と接続可能なスプライン４８ａが形成されている。

また、ウォームホイール４５には、不図示のセンサマグネットが設けられている。このセンサマグネットは、後述するコントローラ４に設けられた磁気検出素子６１によって位置を検出される。つまり、ウォームホイール４５の回転位置は、コントローラ４の磁気検出素子６１によって検出される。

（コントローラ）
コントローラ４は、磁気検出素子６１が実装されたコントローラ基板６２を有している。コントローラ基板６２は、磁気検出素子６１がウォームホイール４５のセンサマグネットに対向するように、ギヤケース４０の開口部４０ａ内に配置されている。ギヤケース４０の開口部４０ａはカバー６３によって閉塞されている。

コントローラ基板６２には、ステータコア２０から引き出された複数のコイル２４の端末部が接続されている。また、コントローラ基板６２には、カバー６３に設けられたコネクタ１１（図１参照。）の端子が電気的に接続されている。コントローラ基板６２には、磁気検出素子６１の他に、コイル２４に供給する駆動電圧を制御するＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：電界効果トランジスタ）等のスイッチング素子からなるパワーモジュール（不図示）や、電圧の平滑化を行うコンデンサ（不図示）等が実装されている。

（ロータの詳細構造）
図３は、ロータ９の縦断面図であり、図４は、ロータ９の斜視図である。また、図５は、ロータ９の分解斜視図である。
これらの図に示すように、ロータ９は、回転軸３１とともに回転軸線（軸心Ｃ）回りに回転可能なロータコア３２と、一端部がロータコア３２に固定され他端部がロータコア３２から軸方向に突出した回転軸３１と、ロータコア３２の外周部に配置された４つの永久磁石３３と、ロータコア３２の軸方向の一端側と他端側にそれぞれ配置される一対の荷重受けブロック７０と、ロータコア３２及び永久磁石３３と一対の荷重受けブロック７０を軸方向及び径方向の外側から覆う金属製のマグネットカバー７１と、を備えている。

図６は、マグネットカバー７１を取り去ったロータ９の斜視図であり、図７は、マグネットカバー７１を取り去ったロータ９の平面図である。
ロータコア３２は、略同形状の複数の鋼板（電磁鋼板）が軸方向に積層されて構成されている。ロータコア３２は、略円筒状のコア本体部３２Ａと、コア本体部３２Ａの外周から放射方向に突出する４つの突極３２Ｂと、を有している。

４つの突極３２Ｂは、コア本体部３２Ａの外周から周方向等間隔に突出している。本実施形態では、コア本体部３２Ａの外周面は、ロータ９の軸心Ｃ（回転軸線）を中心とした略円形形状に形成されている。各突極３２Ｂのうちの、ロータコア３２の円周方向に臨む側面は、平坦面によって構成されている。ロータコア３２の円周方向で隣接する突極３２Ｂ間には、永久磁石３３が組付けられる。

本実施形態では、永久磁石３３は軸方向視で略円弧状に形成されている。ただし、永久磁石３３の内周側はロータ９の軸心Ｃ（回転軸線）を中心とした略円弧形状（コア本体部３２Ａの外周面とほぼ合致する略円弧形状）に形成されているが、永久磁石３３の外周側は、内周側よりも曲率半径の小さい円弧形状に形成されている。ロータコア３２の各突極３２Ｂは、ロータ９の軸心Ｃ（回転軸線）から径方向外側の端部までの距離が、ロータ９の軸心Ｃ（回転軸線）から永久磁石３３の外周面の最大膨出部までの距離とほぼ同じになるように形成されている。

各永久磁石３３の軸方向の長さは、図３に示すように、ロータコア３２の軸方向長さよりも長くなるように形成されている。本実施形態の場合、各永久磁石３３は、ロータコア３２に組付けられた状態において、突極３２Ｂに対して軸方向の一端側と他端側にほぼ同長さだけ突出するように設定されている。

また、ロータコア３２の内周面には、図５に示すように、ロータ９の軸心Ｃ（回転軸線）を中心とした４つ円弧面７２と、隣接する円弧面７２の間から径方向外側に向かって延びる逃げ溝７３が形成されている。各逃げ溝７３は、径方向外側に向かって同長さ延び、延び方向の端部は、円弧状の係合部７３ａとされている。各逃げ溝７３の係合部７３ａには、後述する荷重受けブロック７０の係止爪７４（コア規制部）が嵌入される。また、ロータコア３２の内周の４つの円弧面７２には、モータ２の回転軸３１が圧入固定される。
なお、ロータコア３２の内周の４つの円弧面７２は、回転軸３１が嵌合される（挿入状態で固定される）軸芯孔６９を構成している。

マグネットカバー７１は、円筒状の周壁部７１ａと、周壁部７１ａの軸方向の一端部と他端部からそれぞれ径方向内側に屈曲して延びる一対のフランジ部７１ｂ，７１ｃと、を有している。周壁部７１ａの内側には、ロータコア３２及び永久磁石３３が一対の荷重受けブロック７０とともに配置される。一対のフランジ部７１ｂ，７１ｃの少なくとも一方は、周壁部７１ａの端部をかしめによって塑性変形させたかしめフランジとされている。以下では、一方のフランジ部７１ｃは予め曲げ形成され、他方のフランジ部７１ｂは、ロータコア３２等の装填後にかしめによって形成されるものとして説明する。

図８は、荷重受けブロック７０の斜視図である。図８（Ａ）は、荷重受けブロック７０を第１方向から見た図であり、図８（Ｂ）は、荷重受けブロック７０を第２方向から見た図である。ロータコア３２の第１方向側と第２方向側に配置される各荷重受けブロック７０は同形状であり、両者は表裏を反転させた状態でロータコア３２に組付けられている。
荷重受けブロック７０は、ロータコア３２のコア本体部３２Ａの軸方向の端面に重ねて配置される環状部７０Ａと、環状部７０Ａの外周面から放射方向に突出して、ロータコア３２の各突極３２Ｂの軸方向の端面に重ねて配置される４つの脚部７０Ｂと、環状部７０Ａ及び脚部７０Ｂの軸方向外側に一体に連結されて、環状部７０Ａから径方向外側に張り出す孔開き円板状の端部壁７０Ｃと、を有している。４つの脚部７０Ｂは、環状部７０Ａの外周上に等間隔に突出している。荷重受けブロック７０は、例えば、硬質樹脂によって形成されている。荷重受けブロック７０は、軸方向視でロータコア３２とほぼ重なる形状に形成されている。環状部７０Ａは、ロータコア３２のコア本体部３２Ａの軸方向の端面に重ねて配置される。

各荷重受けブロック７０は、ロータコア３２の軸方向の端面に重ねて配置され、径方向外側領域がロータコア３２の端面とマグネットカバー７１のフランジ部７１ｂ，７１ｃとの間に配置される。本実施形態では、図３中の上方側のフランジ部７１ｂがかしめフランジとなり、フランジ部７１ｂのかしめ作業時に、かしめ荷重がフランジ部７１ｂを通して上方の荷重受けブロック７０の脚部７０Ｂによって受け止められる。

荷重受けブロック７０の４つの脚部７０Ｂは、ロータコア３２の各突極３２Ｂの軸方向の端面に重ねて配置される。端部壁７０Ｃは、ロータコア３２の軸心Ｃから脚部７０Ｂの先端部までの長さとほぼ同寸法の半径の円板形状（孔開き円板形状）に形成されている。端部壁７０Ｃは、円周方向で隣接する脚部７０Ｂの間の空間を脚部７０Ｂの軸方向外側位置で閉塞する。

荷重受けブロック７０の環状部７０Ａの内周縁部のうちの、各脚部７０Ｂの延長上位置には、軸方向に略沿ってロータコア３２側に向かって突出する係止爪７４が一体に形成されている。係止爪７４は、断面が略半円状に形成され、荷重受けブロック７０がロータコア３２の端面に組付けられたときに、ロータコア３２の内周の逃げ溝７３（係合部７３ａ）に嵌合されるようになっている。荷重受けブロック７０は、各係止爪７４が対応する逃げ溝７３（係合部７３ａ）に嵌合されることにより、ロータコア３２との径方向の相対変位を規制される。

また、荷重受けブロック７０の各脚部７０Ｂの基部寄りの側面には、一対の圧入突起７６が形成されている。各圧入突起７６は、軸方向に沿って延び、かつ、ロータコア３２に近接する側に向かって膨出高さが次第に低くなるように形成されている。
外周部に永久磁石３３が配置されたロータコア３２に対し、荷重受けブロック７０が組付けられると、荷重受けブロック７０の隣接する脚部７０Ｂ間に各永久磁石３３の端部が挿入配置される。このとき、永久磁石３３の当接面は圧入突起７６に当接する。これにより、永久磁石３３の周方向の変位が規制される。

端部壁７０Ｃ上の隣接する各脚部７０Ｂの間の位置には、円形状の確認孔５７が形成されている。確認孔５７は、荷重受けブロック７０が、永久磁石３３を保持したロータコア３２とともにマグネットカバー７１内に組付けられたときに、各永久磁石３３の位置をロータ９の外部から目視確認し得るように各永久磁石３３の軸方向の端面と対向する位置に形成されている。本実施形態の場合、確認孔５７は、各永久磁石３３と一対一で対応するように４つ設けられている。

本実施形態のロータ９の場合、荷重受けブロック７０の軸方向外側の端部が略円板状の端部壁７０Ｃによって覆われている。このため、荷重受けブロック７０が、永久磁石３３を保持したロータコア３２とともにマグネットカバー７１に挿入され、その状態でマグネットカバー７１の端部（フランジ部７１ｂ，７１ｃ）がかしめられると、マグネットカバー７１の端部は、端部壁７０Ｃの外周の全域を覆うように当該端部壁７０Ｃにかしめ固定される。

荷重受けブロック７０の端部壁７０Ｃは、マグネットカバー７１の端部がかしめられたときに、端部壁７０Ｃの外周全域に均一にかしめ荷重が作用するように軸方向外側の面が平坦に形成されている（図８（Ａ）参照）。これに対し、端部壁７０Ｃの軸方向内側の面には、図８（Ｂ）に示すように放射方向に延びる複数の補強リブ５８が突設されている。

また、荷重受けブロック７０の環状部７０Ａには、端部壁７０Ｃからの突出高さの低い凹部５９が複数個所に形成されている。各凹部５９は、環状部７０Ａのうちの、円周方向で隣り合う各脚部７０Ｂの基端部間に配置されている。

また、荷重受けブロック７０は、マグネットカバー７１内に組付けられたときに、図８（Ｂ）にドットを入れて示した部分（環状部７０Ａの軸方向内側の端面のうちの凹部５９を除く領域と、各脚部７０Ｂの軸方向内側の端面）が、ロータコア３２のコア本体部３２Ａと突極３２Ｂの軸方向の端面に当接する。
本実施形態では、荷重受けブロック７０の軸方向内側に突出する領域が、凹部５９を挟んで周方向で４つのブロックに分離されている。このため、各ブロックの端面をロータコア３２の軸方向の端面に正確に当接させるための成形型の調整を容易に行うことができる。

図９は、図３に示すロータ９のＩＸ部の拡大断面図である。
同図に示すように、荷重受けブロック７０の端部壁７０Ｃのうちの軸方向外側の端部には、外径が他の部位（以下、「一般部７０Ｃａ」と呼ぶ）よりも若干小さい小径部７０Ｃｂが形成されている。一般部７０Ｃａと小径部７０Ｃｂの間は、一般部７０Ｃａから小径部７０Ｃｂに向かって先細り状に傾斜した傾斜面７０Ｃｃによって接続されている。一般部７０Ｃａと傾斜面７０Ｃｃの間は、鈍角をなす角部６４ａによって構成されている。また、小径部７０Ｃｂの軸方向外側の端部（端部壁７０Ｃの軸方向外側の端部）は、円弧状の曲面部６４ｂによって構成されている。

端部壁７０Ｃの外周の上記の角部６４ａと曲面部６４ｂとは、マグネットカバー７１の軸方向の端部（フランジ部７１ｂ）を荷重受けブロック７０に対してかしめる際に、二つのかしめ起点となる。つまり、角部６４ａは、マグネットカバー７１の軸方向の端部にかしめ荷重が加えられたときに、最初のかしめ起点（第１のかしめ起点）となり、曲面部６４ｂは、マグネットカバー７１の軸方向の端部にかしめ荷重が加えられたときに、次のかしめ起点（第２のかしめ起点）となる。
したがって、のこの構成を採用した場合には、マグネットカバー７１の軸方向の端部のかしめ時に、マグネットカバー７１から荷重受けブロック７０に作用する応力を緩和し、荷重受けブロック７０の劣化や損傷を防ぐことができる。

（ロータの組付け）
ロータ９の組付けに際しては、最初に、ロータコア３２の外周部に永久磁石３３を配置し、その状態でロータコア３２の軸方向の各端面に荷重受けブロック７０を仮組みし、その状態でそのアッセンブリをマグネットカバー７１内に挿入する。このとき、マグネットカバー７１の一方のフランジ部７１ｃは予め屈曲させて形成されている。
次に、この状態からマグネットカバー７１の軸方向の他方（第２方向側）の端縁にかしめを行い、塑性変形によってフランジ部７１ｂ（かしめフランジ）を形成するとともに、フランジ部７１ｂを荷重受けブロック７０の各脚部７０Ｂの端面に圧接させる。この結果、ロータコア３２と永久磁石３３は、荷重受けブロック７０とともにマグネットカバー７１の内部に固定される。

（ロータと回転軸）
上述のように構成されたロータ９は、ロータコア３２の軸芯孔６９に回転軸３１のウォーム軸４４側と逆側の端部（一端部）が嵌合され、それによって回転軸３１と一体に固定される。回転軸３１は、ウォーム軸４４側の端部（他端部）がロータコア３２から第２方向に突出した状態で、ロータコア３２に固定される。回転軸３１は、他端部に装着された軸受４６，４７によりギヤケース４０に固定される。これにより、ロータ９は、回転軸３１の他端部側（第２方向側）を固定端、ロータコア３２側（第１方向側）を自由端として、ギヤケース４０に片持ち固定される。回転軸３１は、ロータコア３２を軸方向に完全に貫通せず、第１方向を向く端面３１ｅ（以下、「回転軸端面３１ｅ」と言う）が軸芯孔６９内の所定の位置で停止した状態で固定されている。
具体的には、回転軸３１は、図３に示すように回転軸端面３１ｅがロータコア３２における第１方向を向く端面（以下、「ロータコア端面３２ｓ」と言う）よりも第２方向側で、かつ、ロータコア３２の軸方向の中間位置Ｐ（積層方向の中間位置）よりも第１方向側に配置されている。

（実施形態の効果）
本実施形態のモータ装置１は、回転軸３１の第１方向を向く回転軸端面３１ｅが、ロータコア３２の第１方向を向くロータコア端面３２ｓよりも第２方向側に配置されている。このため、ロータコア３２の鋼板の積層数を増加してモータ出力を増大させる場合であっても、回転軸３１の軸長を増加せずにモータ出力を増大させることができ、その分、軽量化を図ることができる。
さらに、本実施形態のモータ装置１では、回転軸端面３１ｅが、ロータコア３２の軸方向（積層方向）の中間位置Ｐよりも第１方向側（減速部３と逆側位置）に配置されている。このため、ロータ９は、重量物であるロータコア３２の重心位置が必ず回転軸３１に固定されることになる。
したがって、本実施形態のモータ装置１は、ロータコア３２から突出した回転軸３１の軸方向の他端部が軸受４６，４７を介してケーシング（ギヤケース４０）に片持ち支持される構造でありながら、ロータ９の振れ回りを抑制しつつ、出力の向上と軽量化を図ることができる。
なお、回転軸３１の回転軸端面３１ｅとロータコア３２の位置関係が上記の関係を満たしていれば、ロータコア３２の鋼板の積層数の異なる（モータ出力の異なる）複数種類のモータ装置で共通の回転軸３１を使用することができる。この場合、生産現場での生産効率を高めることができる。

また、本実施形態のモータ装置１は、回転軸３１に設けられたウォーム軸４４と、ウォーム軸４４と噛合するウォームホイール４５を備えた減速機構４１がケーシング（ギヤケース４０）内に収容され、ウォーム軸４４の軸方向に沿う両端部が軸受４６，４７を介してケーシング（ギヤケース４０）に支持されている。モータ２の回転軸３１にウォーム軸４４が設けられた構造の場合、動力の出力時にウォームホイール４５からウォーム軸４４に、ウォーム軸４４を傾動させるような反力が生じる。しかし、本実施形態のモータ装置１では、ロータ９が重量物であるロータコア３２の重心位置で回転軸３１に支持されているため、モータ２の回転軸３１におけるロータ９の振れ回りをより少なくすることができる。

また、本実施形態のモータ装置１は、ロータコア３２が、回転軸３１が挿入された状態で固定された軸芯孔６９を有するコア本体部３２Ａと、コア本体部３２Ａの外周から放射方向に突出する複数の突極３２Ｂと、を有し、ロータ９が、隣接する突極３２Ｂの間に配置される永久磁石３３と、ロータコア３２と永久磁石３３の外側を覆うマグネットカバー７１を備えている。そして、マグネットカバー７１は、ロータコア３２と永久磁石３３の径方向外側を覆う周壁部７１ａと、周壁部７１ａの軸方向の端部から径方向内側に屈曲したフランジ部７１ｂ，７１ｃを有する。このため、本実施形態のモータ装置１では、軸方向に積層されたロータコア３２の複数の鋼板が、永久磁石３３とともにマグネットカバー７１によって覆われることになる。したがって、本実施形態のモータ装置１を採用した場合には、ロータコア３２の複数の鋼板のうちの一部に、回転軸３１に直接固定されないものがあっても、その鋼板の位置ずれをマグネットカバー７１によって抑制することができる。

さらに、本実施形態のモータ装置１は、ロータコア３２の軸方向の端面と、マグネットカバー７１のフランジ部７１ｂ，７１ｃとの間に荷重受けブロック７０が配置され、ロータコア３２の軸方向の端面とフランジ部７１ｂ，７１ｃが荷重受けブロック７０に当接する構造とされている。このため、ロータ９の製造時に、マグネットカバー７１の周壁部７１ａの内側にロータコア３２と永久磁石３３をセットして、マグネットカバー７１のフランジ部７１ｂ，７１ｃをかしめる際に、かしめ荷重を荷重受けブロック７０によって受け止めることができる。この結果、マグネットカバー７１内の永久磁石３３に直接かしめ荷重が作用しなくなり、ロータ９の製造時における永久磁石３３の損傷や劣化を未然に防止することが可能になる。

なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。

１…モータ装置
５…モータケース（ケーシング）
８…ステータ
９…ロータ
３１…回転軸
３２…ロータコア
３２Ａ…コア本体部
３２Ｂ…突極
３３…永久磁石
４０…ギヤケース（ケーシング）
４１…減速機構
４４…ウォーム軸
４５…ウォームホイール
４６，４７…軸受
６９…軸芯孔
７０…荷重受けブロック
７０Ａ…環状部
７０Ｂ…脚部
７０Ｃ…端部壁
７１…マグネットカバー
７１ａ…周壁部
７１ｂ，７１ｃ…フランジ部

Claims (4)

1. 回転軸の軸方向に沿って積層された複数の鋼板からなるロータコアと、一端部が前記ロータコアに固定され、他端部が前記ロータコアから前記軸方向に突出した前記回転軸と、を有するロータと、
   前記ロータを回転させる回転磁界を形成するステータと、
   前記ステータ、及び、前記ロータを収容したケーシングと、
   前記回転軸の前記他端部に装着され、前記ロータコア側を自由端として前記ロータを前記ケーシングに片持ち状態で支持した軸受と、
   を備え、
   前記軸方向において、前記回転軸の前記一端部側を第１方向とし、前記回転軸の前記他端部側を第２方向としたときに、
   前記回転軸の前記第１方向を向く端面が、前記ロータコアにおける前記第１方向を向く端面よりも前記第２方向側で、かつ、前記ロータコアの前記軸方向の中間位置よりも前記第１方向側に配置され、
   前記ロータコアは、
   前記回転軸が挿入された状態で固定された軸芯孔を有する略筒状のコア本体部と、
   前記コア本体部の外周から放射方向に突出する複数の突極と、を有し、
   前記ロータは、
   隣接する複数の前記突極の間に配置される永久磁石と、
   前記ロータコア、及び、前記永久磁石の外側を覆うマグネットカバーと、をさらに備え、
   前記マグネットカバーは、
   前記ロータコア、及び、前記永久磁石の径方向外側を覆う周壁部と、
   前記周壁部の前記軸方向の端部から径方向内側に屈曲したフランジ部と、を有し、
   前記ロータは、前記ロータコアの前記軸方向の端面と前記フランジ部の間に配置されて、前記ロータコアの前記軸方向の端面と前記フランジ部とに当接する荷重受けブロックをさらに備え、
   前記荷重受けブロックは、前記コア本体部の軸方向の端面に重ねて配置される環状部と、前記環状部の外周面から放射方向に突出して各前記突極の軸方向の端面に重ねて配置される複数の脚部と、を有することを特徴とするモータ装置。
2. 請求項１に記載のモータ装置において、
   前記永久磁石の軸方向の両端面は、前記ロータコアの同側の端面よりも外側に配置されていることを特徴とするモータ装置。
3. 請求項２に記載のモータ装置において、
   前記荷重受けブロックは、前記環状部及び前記脚部の軸方向外側に一体に連結されて、周方向で隣接する前記脚部の間の空間を前記永久磁石の軸方向の端面の外側位置で閉塞する端部壁をさらに備えていることを特徴とするモータ装置。
4. 請求項１～３のいずれか１項に記載のモータ装置において、
   前記ケーシングの内部には、前記回転軸の回転を減速して外部に出力する減速機構が収容され、
   前記減速機構は、
   前記回転軸に設けられたウォーム軸と、
   前記ウォーム軸に噛合されるウォームホイールと、を備え、
   前記ウォーム軸の前記軸方向に沿う両側部が前記軸受を介して前記ケーシングに支持されていることを特徴とするモータ装置。

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