WO2019150630A1 - ロータ、モータおよびロータの製造方法 - Google Patents

ロータ、モータおよびロータの製造方法 Download PDF

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準 大村
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ミネベアミツミ株式会社
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    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/04—Balancing means

Definitions

  • the present invention relates to a rotor, a motor, and a method for manufacturing the rotor.
  • some rotors in rotating electrical machines such as motors are configured by inserting a rotating shaft into the inner diameter portion of a cylindrical magnet.
  • both the magnet and the central axis of the rotating shaft are fixed with each other being deviated from each other.
  • the surface of the rotating shaft may be damaged at the time of insertion, or the magnet itself may be damaged with a sintered magnet or the like.
  • the present invention has been made in view of the above, and provides a rotor, a motor, and a method of manufacturing a rotor capable of fixing a magnet to a rotating shaft with high concentricity while preventing damage to a member. Objective.
  • a rotor includes a cylindrical magnet, a holder, and a fixed portion.
  • the inner diameter of the inner diameter portion into which the rotation shaft is inserted is larger than the outer diameter of the rotation shaft.
  • the holder is made of resin, has a cylindrical portion provided on the inner diameter portion of the magnet, and a protruding portion that protrudes in the direction of the rotation axis from the magnet, and is press-fitted into the rotation shaft.
  • the fixed portion is press-fitted into the rotating shaft through the protruding portion.
  • a rotor a motor, and a method for manufacturing a rotor that can fix a magnet to a rotating shaft with high concentricity while preventing breakage of members.
  • FIG. 1 is a perspective view of a motor according to the embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the motor according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a perspective view of the magnet unit according to the embodiment.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the magnet unit according to the embodiment.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the magnet unit according to the embodiment.
  • FIG. 6 is a perspective view of the balance adjusting unit according to the embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a mounting state of the magnet unit and the balance adjustment unit.
  • FIG. 8 is an exploded perspective view of the rotor according to the embodiment.
  • FIG. 9 is a perspective view of the rotor according to the embodiment.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of a magnet unit according to a modification.
  • FIG. 1 is a perspective view of a motor 1 according to the embodiment.
  • the motor 1 includes a rotating shaft 2 and a case portion 3.
  • the rotating shaft 2 extends at a position passing through the central axis of the cylindrical case portion 3 and is provided so as to protrude from the case portion 3 toward the Z-axis positive direction, which is the axial direction.
  • the Z-axis direction that is the extending direction of the rotation shaft 2 is referred to as the rotation axis direction.
  • Each drawing shows a three-dimensional orthogonal coordinate system including the Z-axis for easy understanding.
  • the case part 3 is a substantially cylindrical casing, and accommodates a stator 4 and a rotor 5 to be described later.
  • a stator 4 and a rotor 5 to be described later.
  • the internal configuration of the case portion 3 in the motor 1 will be described with reference to FIG.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the motor 1 according to the embodiment.
  • FIG. 2 shows a cross section of the motor 1 taken along the line AA in FIG.
  • the motor 1 includes a stator 4 and a rotor 5.
  • stator 4 and the rotor 5 are accommodated inside the case portion 3 by the main body portion 31, the first cap 32, and the second cap 33 in the case portion 3.
  • the stator 4 is a stator in the motor 1 and is provided with a cylindrical stator core 41 and a stator core 41 that are formed by stacking a plurality of plate-like metal members such as soft magnetic steel plates such as silicon steel plates and electromagnetic steel plates. And a coil 42 wound around the teeth.
  • the rotor 5 is a rotor in the motor 1 and includes a magnet unit 51, a balance adjustment unit 52 (an example of a fixed unit), and a bearing unit 53.
  • the magnet unit 51 includes a magnet 511 and a holder 512.
  • the magnet 511 is, for example, a cylindrical permanent magnet, and for example, a sintered magnet such as a ferrite magnet or a neodymium magnet can be used. Specifically, in the magnet 511, the inner diameter of the inner diameter portion into which the rotating shaft 2 is inserted is larger than the outer diameter of the rotating shaft 2.
  • the holder 512 is made of resin, for example, and is fixed integrally with the magnet 511 to fix the magnet 511. Details of the holder 512 will be described later.
  • the balance adjustment unit 52 is provided at both ends of the magnet 511 in the rotation axis direction, and adjusts the rotation balance of the rotor 5. Specifically, the balance adjustment unit 52 adjusts the rotation balance by cutting the outer peripheral surface in accordance with, for example, rotation imbalance measured in advance through experiments or the like. The details of the balance adjustment unit 52 will be described later.
  • a pair of bearing portions 53 is provided by press-fitting the magnet unit 51 and the balance adjusting portion 52 at a position where the magnet unit 51 and the balance adjusting portion 52 are sandwiched in the Z-axis direction that is the rotation axis direction, and supports the rotation shaft 2 rotatably. Thereby, it can prevent that magnet 511 and balance adjustment part 52 shift in position in the direction of a rotation axis.
  • the bearing portion 53 can be configured by a rolling bearing such as a ball bearing, but is not limited thereto, and may be configured by a bearing having another structure such as a slide bearing or a magnetic bearing.
  • both the magnet and the central axis of the rotating shaft are fixed with each other being deviated from each other.
  • the surface of the rotating shaft may be damaged at the time of insertion, or the magnet itself may be damaged with a sintered magnet or the like.
  • a resin holder 512 is interposed between the magnet 511 and the rotating shaft 2.
  • a magnet unit 51 in which a magnet 511 and a holder 512 are integrally formed is manufactured in advance, and the magnet unit 51 is press-fitted into the rotary shaft 2.
  • the diameter of the opening of the magnet unit 51 is fixed in a state smaller than the outer diameter of the rotating shaft 2 (sometimes referred to as an interference fit).
  • the magnet 511 and the rotating shaft 2 are eccentric. Further, since the resin holder 512 is interposed between the magnet 511 and the rotating shaft 2, the surface of the rotating shaft 2 is not damaged at the time of insertion, and the magnet 511 is not damaged. That is, according to the motor 1 according to the embodiment, the magnet 511 can be fixed to the rotating shaft 2 with high concentricity while preventing damage to the member.
  • FIG. 3 is a perspective view of the magnet unit 51 according to the embodiment.
  • 4 and 5 are cross-sectional views of the magnet unit 51 according to the embodiment.
  • the holder 512 includes a cylindrical portion 512a, a protruding portion 512b, and a flange portion 512c.
  • the cylinder part 512a, the protrusion part 512b, and the flange part 512c are integrally comprised by the resin-made materials.
  • the cylinder part 512a, the protrusion part 512b, and the flange part 512c may each be comprised by a separate member.
  • the cylindrical portion 512a is provided on the inner diameter portion of the magnet 511, and is fixed to the rotating shaft 2 in a state where the rotating shaft 2 is pressed. Specifically, the cylindrical portion 512 a has an inner diameter that is the same as or slightly smaller than the outer diameter of the rotating shaft 2.
  • the inner peripheral surface of the cylindrical portion 512a (including the inner peripheral surface of the protruding portion 512b) has a smoother surface shape than the inner diameter portion of the magnet 511. That is, the holder 512 has a surface roughness higher than that of the inner diameter portion of the magnet 511 at the peripheral surface facing the rotation shaft 2.
  • the surface roughness is a parameter indicating the surface roughness.
  • the protruding portion 512b is a portion that is inserted into the balance adjusting portion 52 described later. Specifically, the protruding portion 512b can be bent in the radial direction of the rotating shaft 2. Thereby, when inserting the magnet unit 51 in the rotating shaft 2, since the protrusion part 512b bends outside, an insertion process can be performed easily.
  • the protruding portion 512 b has a plurality of slits SL arranged at predetermined intervals in the circumferential direction of the rotating shaft 2.
  • the slit SL is a cutout portion that is cut out from the protruding portion 512b toward the Z-axis negative direction, which is the rotation axis direction from the later-described flange portion 512c.
  • each slit SL is not limited to three, and may be two or four or more. Further, the width, depth, and shape of each slit SL may all be the same, or may be different from each other.
  • the protrusions 512b are configured to bendable by providing a plurality of slits SL.
  • the protrusions 512b are not limited to the slits SL as long as the protrusions 512b can be bent.
  • the protruding portion 512b may have a shape that becomes thinner (also referred to as a tapered shape) as it moves away from the magnet 511, and may have a shape that can be deformed by pressing the balance adjusting portion 52 described later.
  • the flange portion 512c is a member that restricts the movement of the magnet 511 in the rotation axis direction. Thereby, it is possible to prevent the magnet 511 from being displaced in the rotation axis direction.
  • the flange part 512c is not necessarily a required structure and may be omitted.
  • the magnet unit 51 is integrally formed. Specifically, the magnet unit 51 is manufactured by attaching a mold having a holder 512 to a cylindrical magnet 511 manufactured in advance, pouring resin into the mold, and curing the resin by a predetermined method. To do.
  • the magnet 511 is ring-shaped is shown, but the present invention is not limited to this, and is a segment magnet such as an IPM (Interior Permanent Magnet). As long as it is cylindrical, the shape may be arbitrary.
  • IPM Interior Permanent Magnet
  • FIG. 6 is a perspective view of the balance adjustment unit 52 according to the embodiment.
  • the balance adjustment unit 52 includes an adjustment unit 521 (an example of an adjustment part) and a fitting unit 522.
  • the adjustment unit 521 is an adjustment part that adjusts the rotational balance of the rotor 5 and is made of a metal material such as brass or stainless steel. Specifically, the adjustment portion 521 has a tapered shape that is inclined downward toward the fitting portion 522, and the tapered portion is thick. That is, by making the adjustment part 521 thick, the amount of cutting increases, so that the adjustment range of the rotation balance can be widened.
  • the fitting part 522 is a part fitted to the protruding part 512b in the holder 512 described above. That is, the fitting portion 522 of the balance adjustment unit 52 presses the rotating shaft 2 via the protruding portion 512 b of the holder 512, thereby fixing the balance adjusting unit 52 to the rotating shaft 2.
  • the opening on the tip 52a side which is one end of the balance adjusting unit 52, has a smaller diameter than the opening on the other end.
  • tip part 52a is a state which is not in contact with the rotating shaft 2, and also it is preferable that the clearance gap between the rotating shaft 2 is as small as possible.
  • the tip 52a is a bent portion bent inward in the radial direction of the rotating shaft 2.
  • the tip 52a is a part that contacts the inner ring when the bearing 53 is a ball bearing. That is, by bending the tip 52a, the area of the bearing 53 that contacts the inner ring can be increased, so that the bearing 53 having various inner ring widths can be accommodated. Further, the strength can be improved by bending.
  • the balance adjusting unit 52 shows a case where the adjusting unit 521 and the fitting unit 522 are integrally formed, but the adjusting unit 521 and the fitting unit 522 may be configured as separate members. .
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a mounting state of the magnet unit 51 and the balance adjustment unit 52.
  • FIG. 7 shows a case where the balance adjustment unit 52 is attached while the magnet unit 51 is attached to the rotating shaft 2.
  • the upper stage of FIG. 7 shows a state before mounting, and the lower stage shows a state after mounting.
  • the balance adjusting unit 52 has a step 52 b on the inner peripheral surface facing the rotating shaft 2. Specifically, the step 52 b is provided in the opening on the adjustment unit 521 side in the balance adjustment unit 52.
  • the protruding portion 512b of the holder 512 has a tapered shape with a tip that is one end on the balance adjusting portion 52 side being tapered. That is, as shown in the upper part of FIG. 7, when the magnet unit 51 is inserted into the balance adjustment unit 52, the insertion can be easily performed by the stepped portion 52 b and the tapered portion of the projecting portion 512 b, and the projecting during the manufacturing. Damage to the portion 512b can be prevented.
  • the step 52b is shown as an example. However, for example, a tapered shape in which the diameter of the opening decreases toward the tip 52a may be used.
  • the balance adjustment part 52 is inserted to the position where the adjustment part 521 contacts the flange part 512c. Thereby, the balance adjustment part 52 is fixed in a state where the fitting part 522 presses the rotating shaft 2 via the protruding part 512 b of the holder 512.
  • FIG. 7 shows the case where the balance adjusting unit 52 is inserted and fixed until the adjusting unit 521 and the flange portion 512c come into contact with each other. However, the balance adjusting unit 52 is fixed in a state where the adjusting unit 521 and the flange portion 512c are separated from each other. May be.
  • the balance adjustment unit 52 is fixed in a state where the tip 52 a is separated from the tip of the protrusion 512 b of the holder 512, but the tip 52 a is in contact with the tip of the protrusion 512 b of the holder 512. It may be fixed with. In such a case, it can be said that the tip 52a functions as a stopper for the protrusion 512b.
  • the protrusion 512b of the holder 512 and the rotating shaft 2 are in contact with each other before the balance adjusting unit 52 is mounted.
  • the protruding part 512b and the rotating shaft 2 are in contact with each other. It may be in a separated state. That is, the protruding portion 512b in a state of floating from the rotating shaft 2 comes into contact with the rotating shaft 2 when the balance adjusting portion 52 is inserted and the fitting portion 522 is pressed.
  • FIG. 8 is an exploded perspective view of the rotor 5 according to the embodiment.
  • FIG. 9 is a perspective view of the rotor 5 according to the embodiment.
  • the magnet unit 51 is manufactured in advance by the above-described manufacturing method.
  • the magnet unit 51 is inserted into the rotating shaft 2 (magnet unit press-fitting step).
  • the magnet unit 51 inserted into the rotating shaft 2 is fixed in a state where the holder 512 press-fits the rotating shaft 2.
  • the other balance adjusting section 52-1 is inserted from the Z-axis positive direction side to a position where the projecting section 512b-1 of the holder 512 is press-fitted (fixed section press-fitting process). As a result, the movement of the magnet unit 51 in the positive Z-axis direction is restricted.
  • the rotor shown in FIG. 9 is inserted by inserting a pair of bearing portions 53-1 and 53-2 so as to be press-fitted at a position where the magnet unit 51 and the pair of balance adjustment portions 52-1 and 52-2 are sandwiched. 5 is completed.
  • the rotor 5 includes the cylindrical magnet 511, the holder 512, and the fixed portion (balance adjusting portion 52).
  • the inner diameter of the inner diameter portion into which the rotating shaft 2 is inserted is larger than the outer diameter of the rotating shaft 2.
  • the holder 512 is made of resin, has a cylindrical portion 512 a provided on the inner diameter portion of the magnet 511, and a protruding portion 512 b that protrudes from the magnet 511 in the rotation axis direction, and is press-fitted into the rotation shaft 2.
  • the fixed portion is press-fitted into the rotary shaft 2 via the protruding portion 512 b of the holder 512.
  • the magnet 511 and the rotating shaft 2 are eccentric. Further, since the resin holder 512 is interposed between the magnet 511 and the rotating shaft 2, the surface of the rotating shaft 2 is not damaged at the time of insertion, and the magnet 511 is not damaged. That is, according to the motor 1 according to the embodiment, the magnet 511 can be fixed to the rotating shaft 2 with high concentricity while preventing damage to the member.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of a magnet unit 51 according to a modification. As shown in FIG. 10, the magnet unit 51 according to the modification includes two holders 512-1 and 512-2.
  • the two holders 512-1 and 512-2 are fixed at positions where the magnet 511 is sandwiched in the rotation axis direction. More specifically, when the magnet unit 51 is fixed to the rotating shaft 2, first, the one holder 512-1 is inserted into the rotating shaft 2 from the Z axis positive direction side and is press-fitted into the rotating shaft 2. Subsequently, the magnet 511 is inserted into the rotating shaft 2 from the Z-axis negative direction side and is press-fitted into the cylindrical portion 512a-1 of the holder 512-1. Subsequently, the other holder 512-2 is inserted into the rotary shaft 2 from the Z-axis negative direction side, and the cylindrical portion 512 a-2 is press-fitted into the magnet 511. By this. A magnet unit 51 is fixed to the rotating shaft 2.
  • the magnet unit 51 can be manufactured without being integrally formed by dividing the holders 512-1 and 512-2 into two parts.
  • FIG. 10 shows a case where the two cylindrical portions 512a-1 and 512a-2 are separated from each other in the rotation axis direction, but the two cylindrical portions 512a-1 and 512a-2 are in contact with each other. May be. That is, when the two cylindrical portions 512a-1 and 512a-2 are in contact with each other, the entire inner diameter portion of the magnet 511 is covered with the two cylindrical portions 512a-1 and 512a-2.
  • each cylindrical portion 512a- When the two cylindrical portions 512a-1 and 512a-2 are separated from each other, that is, when a part of the inner diameter portion of the magnet 511 is covered with the cylindrical portions 512a-1 and 512a-2, each cylindrical portion 512a-
  • the lengths of 1,512a-2 in the direction of the rotation axis are preferably substantially the same. Thereby, it is possible to prevent the rotational balance of the rotor 5 from being lost.
  • the surfaces where the fitting portion 522 of the balance adjusting portion 52 and the protruding portion 512b of the holder 512 are opposed to each other are flat surfaces having no extremes, but are not limited thereto. Absent.
  • the surface where the fitting part 522 of the balance adjusting part 52 and the protruding part 512b of the holder 512 are opposed to each other has a helical projection part and a hollow part corresponding to the projection part, as in the relation of a bolt and a nut. May be formed. That is, the fitting part 522 of the balance adjusting part 52 may be fastened to the protruding part 512 b of the holder 512 and fixed to the rotating shaft 2. Thereby, it is possible to prevent the balance adjustment unit 52 from falling off in the direction of the rotation axis.

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Abstract

実施形態に係るロータ（５）は、筒状のマグネット（５１１）と、ホルダ（５１２）と、バランス調整部（５２）とを備える。筒状のマグネット（５１１）は、回転軸（２）が挿入される内径部の内径が回転軸（２）の外径より大きい。ホルダ（５１２）は、樹脂製であり、マグネット（５１１）の内径部に設けられる筒部およびマグネット（５１１）から回転軸（２）の方向に突出する突出部を有し、回転軸（２）に圧入される。バランス調整部（５２）は、突出部を介して回転軸（２）に圧入される。

Description

ロータ、モータおよびロータの製造方法
　本発明は、ロータ、モータおよびロータの製造方法に関する。
　従来、モータ等の回転電機におけるロータには、筒状のマグネットの内径部に回転軸が挿入されて構成されるものがある。
特開２００７－１３５３３２号公報
　ところで、マグネットと回転軸とを固定する場合、両者の間に接着剤を介在させて接着固定する、もしくは、マグネットを回転軸に圧入させて固定することが一般的に行われる。
　しかしながら、例えば、接着剤を使用して固定した場合、マグネットおよび回転軸の中心軸が互いにずれて偏心した状態で両者が固定されるおそれがあった。また、マグネットを回転軸に圧入させて固定する場合、挿入の際に回転軸の表面が傷ついたり、あるいは、焼結マグネット等では、マグネット自体が破損するおそれがあった。
　本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、部材の破損を防止しつつ、高い同心度でマグネットを回転軸に固定することができるロータ、モータおよびロータの製造方法を提供することを目的とする。
　上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様に係るロータは、筒状のマグネットと、ホルダと、固定部とを備える。前記筒状のマグネットは、回転軸が挿入される内径部の内径が当該回転軸の外径より大きい。前記ホルダは、樹脂製であり、前記マグネットの前記内径部に設けられる筒部および前記マグネットから回転軸方向に突出する突出部を有し、前記回転軸に圧入される。前記固定部は、前記突出部を介して前記回転軸に圧入される。
　本発明の一態様によれば、部材の破損を防止しつつ、高い同心度でマグネットを回転軸に固定することができるロータ、モータおよびロータの製造方法を提供することができる。
図１は、実施形態に係るモータの斜視図である。 図２は、実施形態に係るモータの断面図である。 図３は、実施形態に係るマグネットユニットの斜視図である。 図４は、実施形態に係るマグネットユニットの断面図である。 図５は、実施形態に係るマグネットユニットの断面図である。 図６は、実施形態に係るバランス調整部の斜視図である。 図７は、マグネットユニットとバランス調整部との装着状態を示す図である。 図８は、実施形態に係るロータの分解斜視図である。 図９は、実施形態に係るロータの斜視図である。 図１０は、変形例に係るマグネットユニットの断面図である。
　以下、実施形態に係るロータ、モータおよびロータの製造方法について図面を参照して説明する。なお、図面における各要素の寸法の関係、各要素の比率などは、現実と異なる場合がある。図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。また、以下では、モータの一例としてインナーロータ型のブラシレスモータを挙げて説明する。
　まず、図１を用いて実施形態に係るモータの外観について説明する。図１は、実施形態に係るモータ１の斜視図である。
　図１に示すように、実施形態に係るモータ１は、回転軸２と、ケース部３とを備える。回転軸２は、円柱状であるケース部３の中心軸を通る位置で延在し、ケース部３から軸方向であるＺ軸正方向側へ突出して設けられる。なお、以下では、回転軸２の延在方向であるＺ軸方向を回転軸方向と記載する。また、各図面には、説明を分かりやすくするためにかかるＺ軸を含む３次元の直交座標系を図示している。
　ケース部３は、略円柱状の筐体であり、内部に後述のステータ４やロータ５等を収容する。ここで、図２を用いて、モータ１におけるケース部３の内部構成について説明する。
　図２は、実施形態に係るモータ１の断面図である。図２では、図１におけるＡ－Ａ線で切断した場合のモータ１の断面を示す。図２に示すように、モータ１は、ステータ４とロータ５とを備える。
　また、図２に示すように、ステータ４およびロータ５は、ケース部３における本体部３１と、第１キャップ３２と、第２キャップ３３とによってケース部３の内部に収容される。
　ステータ４は、モータ１における固定子であり、例えばケイ素鋼板、電磁鋼板等といった軟磁性鋼板等の板状の金属部材が複数積まれて形成される円筒状のステータコア４１とステータコア４１が備える図示しないティースに巻回されるコイル４２とを備える。
　ロータ５は、モータ１における回転子であり、マグネットユニット５１と、バランス調整部５２（固定部の一例）と、軸受部５３とを備える。マグネットユニット５１は、マグネット５１１とホルダ５１２とを備える。マグネット５１１は、例えば、筒状の永久磁石であり、例えばフェライト磁石やネオジム磁石等の焼結マグネットを用いることができる。具体的には、マグネット５１１は、回転軸２が挿入される内径部の内径が回転軸２の外径より大きい。
　ホルダ５１２は、例えば、樹脂製であり、マグネット５１１と一体成形されることでマグネット５１１を固定する。なお、ホルダ５１２の詳細については後述する。
　バランス調整部５２は、マグネット５１１の回転軸方向における両端に設けられ、ロータ５の回転バランスを調整する。具体的には、バランス調整部５２は、例えば実験等により予め測定した回転のアンバランスに応じて外周面を削ることで回転バランスを調整する。なお、バランス調整部５２の詳細については後述する。
　軸受部５３は、マグネットユニット５１およびバランス調整部５２を回転軸方向であるＺ軸方向に挟み込む位置で圧入して１対設けられ、回転軸２を回転自在に支持する。これにより、マグネット５１１およびバランス調整部５２が回転軸方向に位置ずれすることを防止できる。例えば、軸受部５３は、ボールベアリング等の転がり軸受で構成できるが、これに限定されず、すべり軸受や磁気軸受等といった他の構造の軸受で構成されてもよい。
　ところで、マグネットと回転軸とを固定する場合、両者の間に接着剤を介在させて接着固定する、もしくは、マグネットを回転軸に圧入させて固定することが一般的に行われる。
　しかしながら、例えば、接着剤を使用して固定した場合、マグネットおよび回転軸の中心軸が互いにずれて偏心した状態で両者が固定されるおそれがあった。また、マグネットを回転軸に圧入させて固定する場合、挿入の際に回転軸の表面が傷ついたり、あるいは、焼結マグネット等では、マグネット自体が破損するおそれがあった。
　そこで、実施形態に係るモータ１は、マグネット５１１と回転軸２の間に樹脂製のホルダ５１２を介在させる。具体的には、マグネット５１１とホルダ５１２とを一体成形したマグネットユニット５１を予め製造しておき、かかるマグネットユニット５１を回転軸２に圧入させる。換言すれば、マグネットユニット５１の開口の径が回転軸２の外径よりも小さい状態で固定される（しまり嵌めとも呼ばれることがある）。
　これにより、マグネット５１１と回転軸２とが偏心することを防止できる。また、マグネット５１１と回転軸２との間に樹脂製のホルダ５１２が介在するため、挿入の際に回転軸２の表面が傷つくこともなく、マグネット５１１が破損することもない。すなわち、実施形態に係るモータ１によれば、部材の破損を防止しつつ、高い同心度でマグネット５１１を回転軸２に固定することができる。
　図３～図５を用いて、実施形態に係るマグネットユニット５１について詳細に説明する。図３は、実施形態に係るマグネットユニット５１の斜視図である。図４および図５は、実施形態に係るマグネットユニット５１の断面図である。
　図３～図５に示すように、ホルダ５１２は、筒部５１２ａと、突出部５１２ｂと、フランジ部５１２ｃとを備える。筒部５１２ａと、突出部５１２ｂと、フランジ部５１２ｃとは、樹脂製の材料により一体的に構成される。なお、筒部５１２ａと、突出部５１２ｂと、フランジ部５１２ｃとは、それぞれ別部材で構成されてもよい。
　筒部５１２ａは、マグネット５１１の内径部に設けられ、回転軸２を押圧した状態で回転軸２に固定される。具体的には、筒部５１２ａは、内径が回転軸２の外径と同じ、もしくは、わずかに小さい。
　また、筒部５１２ａの内周面（突出部５１２ｂの内周面も含む）は、マグネット５１１の内径部に比べて滑らかな表面形状を有する。つまり、ホルダ５１２は、回転軸２と対向する周面がマグネット５１１の内径部よりも面粗度が高い。面粗度とは、表面粗さを示すパラメータである。
　このように、ホルダ５１２の内周面を滑らかにすることで、挿入の際に、回転軸２が傷つくことを防止することができる。また、ホルダ５１２に樹脂材料等のような回転軸２より硬度が低い材料を用いることで、回転軸２が傷つくことをさらに防止できる。
　突出部５１２ｂは、後述するバランス調整部５２に挿入される部位である。具体的には、突出部５１２ｂは、回転軸２における径方向へ撓み可能である。これにより、マグネットユニット５１を回転軸２に挿入する際、突出部５１２ｂが外側に撓むことにより、挿入工程を容易に行うことができる。
　より具体的には、図３に示すように、突出部５１２ｂは、回転軸２における周方向に所定の間隔で並んだ複数のスリットＳＬを有する。換言すれば、スリットＳＬは、突出部５１２ｂから後述のフランジ部５１２ｃに向かう回転軸方向であるＺ軸負方向側へ向かって切り欠かれた切欠き部である。
　このようにスリットＳＬを設けることで、新たな部材を追加することなく突出部５１２ｂに撓み機能を付与することができる。
　また、図３に示す例では、３つのスリットＳＬを等間隔（１２０度間隔）で設ける場合を示した。これにより、突出部５１２ｂは、回転軸２の該主面に対して均等に押圧できるため、押圧が偏ることによる突出部５１２ｂの破損を低減できる。なお、スリットＳＬの数は、３つに限定されるものではなく、２つであってもよく、４つ以上であってもよい。また、各スリットＳＬの幅や深さ、形状がすべて同じであってもよく、それぞれが異なっていてもよい。
　また、図３に示す例では、突出部５１２ｂに複数のスリットＳＬを設けることで撓み可能に構成されたが、突出部５１２ｂが撓み可能であれば、スリットＳＬに限定されるものではない。
　例えば、突出部５１２ｂは、マグネット５１１から離れるに従って肉薄（先細りテーパー状ともいう）となる形状にし、後述のバランス調整部５２の押圧により変形可能な形状にしてもよい。
　フランジ部５１２ｃは、マグネット５１１の回転軸方向への移動を規制する部材である。これにより、マグネット５１１が回転軸方向へ位置ずれをすることを防止できる。なお、フランジ部５１２ｃは、必ずしも必要な構成ではなく、省略されてもよい。
　また、上述したように、マグネットユニット５１は、一体成形される。具体的には、マグネットユニット５１は、予め製造された筒状のマグネット５１１に、ホルダ５１２を型どった金型を装着し、かかる金型に樹脂を流しこみ所定の方法で硬化させることで製造する。
 
　また、図５に示す例では、マグネット５１１は、リング状である場合を示したが、これに限定されるものではなく、例えば、ＩＰＭ（Interior　Permanent　Magnet）等のような、セグメントマグネットであってもよく、筒状であれば形状は任意であってよい。
　次に、図６を用いて、バランス調整部５２について説明する。図６は、実施形態に係るバランス調整部５２の斜視図である。図６に示すように、バランス調整部５２は、調整部５２１（調整部位の一例）と、嵌合部５２２とを備える。
　調整部５２１は、ロータ５の回転バランスを調整する調整部位であり、例えば真鍮やステンレス鋼等といった金属材料で構成される。具体的には、調整部５２１は、嵌合部５２２に向かって下り傾斜となるテーパー状となっており、かかるテーパー形の部位が肉厚状になっている。つまり、調整部５２１を肉厚状にすることで、削る量が増えるため、回転バランスの調整幅を広くすることができる。
　嵌合部５２２は、上記したホルダ５１２における突出部５１２ｂに嵌合される部位である。つまり、バランス調整部５２の嵌合部５２２は、ホルダ５１２の突出部５１２ｂを介して回転軸２を押圧することで、バランス調整部５２を回転軸２に固定する。
　また、バランス調整部５２の一端である先端部５２ａ側の開口は、他端側の開口よりも径が小さい。また、先端部５２ａは、回転軸２と接しない状態であることが好ましく、さらには、回転軸２との隙間が極力小さいことが好ましい。
　また、先端部５２ａは、回転軸２における径方向内側に向かって屈曲した屈曲部であるとも言える。先端部５２ａは、軸受部５３がボールベアリングである場合の内輪に接する部位である。つまり、先端部５２ａを屈曲させることで、軸受部５３の内輪と接する面積を大きくできるため、様々な内輪幅の軸受部５３に対応できる。また、屈曲させることにより強度を向上させることもできる。
　なお、図６では、バランス調整部５２は、調整部５２１と嵌合部５２２とが一体成形される場合を示したが、調整部５２１と嵌合部５２２とを別部材で構成してもよい。
　次に、図７を用いて、マグネットユニット５１とバランス調整部５２との装着について説明する。図７は、マグネットユニット５１とバランス調整部５２との装着状態を示す図である。図７では、マグネットユニット５１が回転軸２に装着した状態で、バランス調整部５２を装着する場合を示す。なお、図７の上段には、装着前の状態を示し、下段には、装着後の状態を示す。
　図７に示すように、バランス調整部５２は、回転軸２と対向する内周面に段差５２ｂを有する。具体的には、段差５２ｂは、バランス調整部５２における調整部５２１側の開口に設けられる。
　また、ホルダ５１２の突出部５１２ｂは、バランス調整部５２側の一端である先端が先細りとなるテーパー形状になっている。つまり、図７の上段に示すように、マグネットユニット５１をバランス調整部５２に挿入する際、段差５２ｂと突出部５１２ｂのテーパー状の部位とにより、挿入を容易に行うことができ、製造時に突出部５１２ｂの破損を防止できる。なお、図７では、段差５２ｂを一例として示したが、例えば、先端部５２ａに向かうほど開口の径が小さくなるテーパー形状であってもよい。
　そして、図７の下段に示すように、バランス調整部５２は、調整部５２１がフランジ部５１２ｃに接する位置まで挿入する。これにより、バランス調整部５２は、嵌合部５２２がホルダ５１２の突出部５１２ｂを介して回転軸２を押圧した状態で固定される。
　なお、図７では、バランス調整部５２は、調整部５２１とフランジ部５１２ｃとが接するまで挿入されて固定される場合を示したが、調整部５２１とフランジ部５１２ｃとが離れた状態で固定されてもよい。
　また、図７では、バランス調整部５２は、先端部５２ａがホルダ５１２の突出部５１２ｂの先端と離れた状態で固定されたが、先端部５２ａがホルダ５１２の突出部５１２ｂの先端と接した状態で固定されてもよい。かかる場合、先端部５２ａは、突出部５１２ｂのストッパとして機能するとも言える。
　また、図７の上段では、バランス調整部５２が装着される前の段階において、ホルダ５１２の突出部５１２ｂと回転軸２とが接した状態を示したが、突出部５１２ｂと回転軸２とが離れた状態であってもよい。つまり、回転軸２から浮いた状態の突出部５１２ｂは、バランス調整部５２が挿入されて、嵌合部５２２の押圧を受けることで、回転軸２に接する。
　次に、図８および図９を用いて、実施形態に係るロータ５の製造方法について説明する。図８は、実施形態に係るロータ５の分解斜視図である。図９は、実施形態に係るロータ５の斜視図である。なお、マグネットユニット５１は、上記した製造方法により予め製造されていることとする。
　実施形態に係るロータ５の製造方法では、まず、マグネットユニット５１を回転軸２に挿入する（マグネットユニット圧入工程）。回転軸２に挿入されたマグネットユニット５１は、ホルダ５１２が回転軸２を圧入した状態で固定される。
　つづいて、マグネットユニット５１が回転軸２方向へずれないように位置決めした状態で、１対のバランス調整部５２－１，５２－２のうち、一方のバランス調整部５２－２をホルダ５１２の突出部５１２ｂ－２に圧入する。これにより、マグネットユニット５１のＺ軸負方向側への移動が規制される（固定部圧入工程）。
　つづいて、他方のバランス調整部５２－１をＺ軸正方向側からホルダ５１２の突出部５１２ｂ－１を圧入する位置まで挿入する（固定部圧入工程）。これにより、マグネットユニット５１のＺ軸正方向側への移動が規制される。
　つづいて、マグネットユニット５１、１対のバランス調整部５２－１，５２－２を挟み込む位置で圧入するように一対の軸受部５３－１，５３－２を挿入することで、図９に示すロータ５の製造が完了する。
　そして、図９に示す完成後のロータ５の回転バランスを測定し、アンバランスが生じた場合、露出した箇所であるバランス調整部５２における調整部５２１の外周面を削ることでアンバランスを解消する。
　上述したように、実施形態に係るロータ５は、筒状のマグネット５１１と、ホルダ５１２と、固定部（バランス調整部５２）とを備える。筒状のマグネット５１１は、回転軸２が挿入される内径部の内径が回転軸２の外径より大きい。ホルダ５１２は、樹脂製であり、マグネット５１１の内径部に設けられる筒部５１２ａおよびマグネット５１１から回転軸方向に突出する突出部５１２ｂを有し、回転軸２に圧入される。固定部は、ホルダ５１２の突出部５１２ｂを介して回転軸２に圧入される。
　これにより、マグネット５１１と回転軸２とが偏心することを防止できる。また、マグネット５１１と回転軸２との間に樹脂製のホルダ５１２が介在するため、挿入の際に回転軸２の表面が傷つくこともなく、マグネット５１１が破損することもない。すなわち、実施形態に係るモータ１によれば、部材の破損を防止しつつ、高い同心度でマグネット５１１を回転軸２に固定することができる。
　なお、上述した実施形態に係るマグネットユニット５１では、マグネット５１１とホルダ５１２とが一体成形される場合を示したが、マグネット５１１とホルダ５１２とが一体成形されなくともよい。かかる点について、図１０を用いて説明する。
　図１０は、変形例に係るマグネットユニット５１の断面図である。図１０に示すように、変形例に係るマグネットユニット５１は、２つのホルダ５１２－１，５１２－２を含んで構成される。
　具体的には、２つのホルダ５１２－１，５１２－２は、マグネット５１１を回転軸方向に挟み込む位置で固定される。より具体的には、マグネットユニット５１を回転軸２に固定する場合、まず、一方のホルダ５１２－１をＺ軸正方向側から回転軸２に挿入し、回転軸２に圧入する。つづいて、マグネット５１１をＺ軸負方向側から回転軸２に挿入し、ホルダ５１２－１の筒部５１２ａ－１に圧入する。つづいて、他方のホルダ５１２－２をＺ軸負方向側から回転軸２に挿入し、筒部５１２ａ－２をマグネット５１１に圧入する。これにより。マグネットユニット５１が回転軸２に固定される。
　つまり、ホルダ５１２－１，５１２－２を２つに分けて構成することで、マグネットユニット５１を一体成形せずに製造できる。
　また、図１０に示す例では、２つの筒部５１２ａ－１，５１２ａ－２が互いに回転軸方向で離れている場合を示しているが、２つの筒部５１２ａ－１，５１２ａ－２が互いに接してもよい。つまり、２つの筒部５１２ａ－１，５１２ａ－２が互いに接する場合、マグネット５１１の内径部全体が２つの筒部５１２ａ－１，５１２ａ－２に覆われる。
　また、２つの筒部５１２ａ－１，５１２ａ－２が互いに離れている場合、つまり、マグネット５１１の内径部の一部が筒部５１２ａ－１，５１２ａ－２に覆われる場合、各筒部５１２ａ－１，５１２ａ－２の回転軸方向への長さは略同じであることが好ましい。これにより、ロータ５の回転バランスが崩れることを防止できる。
　なお、上述した実施形態では、バランス調整部５２の嵌合部５２２と、ホルダ５１２の突出部５１２ｂとが対向する面は、それぞれオウトツの無い平坦面であったが、これに限定されるものではない。
　例えば、バランス調整部５２の嵌合部５２２と、ホルダ５１２の突出部５１２ｂとが対向する面は、ボルトおよびナットの関係のように、らせん状の突起部と、突起部に対応する窪み部とが形成されてもよい。つまり、バランス調整部５２の嵌合部５２２がホルダ５１２の突出部５１２ｂに締結されて回転軸２に固定されてもよい。これにより、バランス調整部５２が回転軸方向へ脱落することを防止できる。
　また、上記実施の形態により本発明が限定されるものではない。上述した各構成素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。また、さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、上記の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。
　　　１　　モータ、２　　回転軸、３　　ケース部、４　　ステータ、５　　ロータ、３１　　本体部、３２　　第１キャップ、３３　　第２キャップ、４１　　ステータコア、４２　　コイル、５１　　マグネットユニット、５２，５２－１，５２－２　　バランス調整部（固定部の一例）、５２ａ　　先端部、５２ｂ　　段差、５３，５３－１，５３－２　　軸受部、５１１　　マグネット、５１２，５１２－１，５１２－２　　ホルダ、５１２ａ，５１２ａ－１，５１２ａ－２　　筒部、５１２ｂ，５１２ｂ－１，５１２ｂ－２　　突出部、５１２ｃ　　フランジ部、５２１　　調整部（調整部位の一例）、５２２　　嵌合部、ＳＬ　　スリット

Claims (10)

  1. 　回転軸が挿入される内径部の内径が当該回転軸の外径より大きい筒状のマグネットと、
    　前記マグネットの前記内径部に設けられる筒部および前記マグネットから回転軸方向に突出する突出部を有し、前記回転軸に圧入されている樹脂製のホルダと、
    　前記突出部を介して前記回転軸に圧入されている固定部と
    　を備えるロータ。
  2. 　前記固定部は、
    　前記ロータの回転バランスを調整する調整部位を有する、
    　請求項１に記載のロータ。
  3. 　前記ホルダは、
    　前記マグネットと一体成形されている
    　請求項１または２に記載のロータ。
  4. 　前記突出部は、
    　前記回転軸における径方向に撓み可能であり、前記固定部の圧入により撓んだ状態で前記回転軸に接する、
    　請求項１～３のいずれか１つに記載のロータ。
  5. 　前記突出部は、
    　前記回転軸方向へのスリットが複数形成されている、
    　請求項４に記載のロータ。
  6. 　前記固定部、前記ホルダおよび前記マグネットを回転軸方向に挟み込む位置で圧入した状態で設けられ、前記回転軸を回転自在に支持する１対の軸受部をさらに備える、
    　請求項１～５のいずれか１つに記載のロータ。
  7. 　前記ホルダは、
    　前記回転軸より硬度が低い材料である、
    　請求項１～６のいずれか１つに記載のロータ。
  8. 　前記ホルダは、
    　前記回転軸と対向する周面が前記マグネットの前記内径部よりも面粗度が高い、
    　請求項１～７のいずれか１つに記載のロータ。
  9. 　請求項１～８のいずれか１つに記載のロータと、
    　ステータと、
    　を備えるモータ。
  10. 　内径部の内径が回転軸の外径より大きい筒状のマグネットと、前記マグネットの前記内径部に設けられる筒部および前記マグネットから回転軸方向に突出する突出部を有する樹脂製のホルダとを備えるマグネットユニットを前記回転軸に圧入するマグネットユニット圧入工程と、
    　固定部を、前記突出部を介して前記回転軸に圧入する固定部圧入工程と
    　を含むロータの製造方法。
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