JP2006174655A - モータおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 マグネットを周壁の内周面に接着剤で固定した場合でも、十分な固定強度を確保することのできるモータを提供することにある。
【解決手段】 モータでは、マグネット５の外周面５０１の一部が第１の接着剤８１によって周壁３０の内周面３０１に接着固定され、かつ、周壁３０の開口部３６側では、マグネット５の第１の端面５１の第１の凹部５１１の外周縁が周壁３０の内周面３０１に第２の接着剤８２で固定されている。マグネット５の第２の端面５２でも、第２の凹部５２１の外周縁が周壁３０の内周面３０１に第１の接着剤８１で固定されている。
【選択図】 図４

Description

本発明は、周壁の内周面にマグネットが固定されたモータおよびその製造方法に関するものである。

ケースの周壁の内周面に固定されたマグネットの内側にロータが配置されたモータにおいて、マグネットをケースの内周面に固定するにあたっては、従来、ケースの一部を切り起こし、固定ピンでマグネットを押し付け固定することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

また、ケースの周壁に突起を形成し、突起によってマグネットを挟み込んで固定した構造のものも提案されている（例えば、特許文献２参照）。

その他にも、周壁とマグネットとを接着固定する技術としては、ロータの周壁にマグネットを挿入した後、その開口部側の端面と周壁との間に接着剤を塗布する技術や、ロータの周壁に軸線方向に延びた溝を形成しておき、この溝から接着剤を供給する技術が提案されている（例えば、特許文献３参照）。

また、ヨークの周壁に接着剤を塗布した後、マグネットを開口部側からヨークの周壁に沿うように軸線方向にスライドさせてマグネットを固定するにあたって、マグネットの外周面に軸線方向に延びた溝を形成しておく技術が提案されている（例えば、特許文献４参照）。
実開平０３−６０８５３号公報 実開平０２−５３２７０号公報 特開平１１−３５６０２６号公報 特開２００４−１５９３８４号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術のように、固定ピンなどの固定部材を用いると、部品点数が増大し、かつ、作業に多大な手間がかかるので、コストが増大するという問題点がある。また、特許文献２に記載の技術のように、突起によってマグネットを挟み込んで固定する構造、あるいは圧入する構成では、マグネット屑の発生やマグネットに割れが発生するなどの問題点がある。

これに対して、特許文献３、４に記載の技術のように、マグネットを接着固定する方法は、特許文献１、２に記載の技術で発生する問題点を解消できる。しかしながら、特許文献３に記載の技術のように、開口部側においてマグネットの端面と周壁との間のみで接着を行った構成や、溝から接着剤を注入する構成では、接着面積が狭いため、十分な接着強度を確保できないという問題点がある。さらに、特許文献４に記載の技術のように、ヨークの周壁に接着剤を塗布した後、ヨークの開口部側からマグネットをヨークの周壁に沿って軸線方向に移動させる構成では、たとえマグネットの外周面に溝を形成しても、ヨークの開口部の側で接着剤が疎になってしまうことを避けることができず、十分な接着強度を確保できないという問題点がある。

以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、マグネットを周壁の内周面に接着剤で固定した場合でも、十分な固定強度を確保することのできるモータを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明では、軸線方向の一方端側に開口部を備えたケースまたはロータの周壁の内周面に１つないし複数のマグネットが固定されたモータにおいて、前記マグネットは、外周面の少なくとも一部が前記周壁の内周面に第１の接着剤で固定され、かつ、前記マグネットの前記開口部側に位置する第１の端面の外周縁が前記周壁の内周面に第２の接着剤で固定されていることを特徴とする。

本発明では、軸線方向の一方端側に開口部を備えたケースまたはロータの周壁の内周面に１つないし複数のマグネットが固定されたモータの製造方法において、前記マグネットの外周面あるいは前記周壁の内周面に第１の接着剤を塗布した後、前記マグネットを前記開口部側から前記周壁の内周面に沿うように軸線方向にスライドさせていく第１の工程と、前記マグネットを前記周壁の内周面の所定位置に配置した後、前記マグネットの前記開口部側に位置する第１の端面と前記周壁の内周面との間に第２の接着剤を塗布する第２工程とを有していることを特徴とする。

本発明において、マグネットは、その外周面が第１の接着剤によって周壁の内周面に接着固定され、かつ、周壁の開口部側ではマグネットの第１の端面と周壁の内周面とが第２の接着剤で固定されている。このため、マグネットと周壁との接着面積が広いので、マグネットを周壁の内周面に接着剤で固定した場合でも、十分な固定強度を確保することができる。

本発明において、前記マグネットの前記第１の端面には、少なくとも外周側で軸線方向に凹む第１の凹部および軸線方向に突き出た第１の凸部のうちの少なくとも一方が１箇所ないし複数個所に形成され、前記第１の凹部の外周縁または前記第１の凸部の外周縁が前記周壁の内周面に前記第２の接着剤で固定されていることが好ましい。すなわち、本発明に係るモータの製造方法において、前記マグネットには、前記第１の端面に少なくとも外周側で軸線方向に凹む第１の凹部または軸線方向に突き出た第１の凸部を１箇所ないし複数個所に形成しておき、前記第２の工程では、少なくとも前記第１の凹部または前記第１の凸部と前記周壁の内周面との間に前記第２の接着剤を塗布することが好ましい。このように構成すると、第１の凹部または第１の凸部がない場合と比較してマグネットの第１の端面では外周縁の長さ寸法（沿線距離）が長いので、長い距離にわたってマグネットと周壁とを第２の接着剤で固定することができる。それ故、マグネットを周壁の内周面に接着剤で固定した場合でも、十分な固定強度を確保することができる。

本発明において、前記マグネットの前記開口部と反対側に位置する第２の端面の外周縁が前記周壁の内周面に前記第１の接着剤で固定されていることが好ましい。このように構成すると、マグネットと周壁との接着面積をさらに広くできるので、マグネットを周壁の内周面に接着剤で固定した場合でも、十分な固定強度を確保することができる。

この場合、前記マグネットの前記第２の端面には、少なくとも外周側で軸線方向に凹む第２の凹部および軸線方向に突き出た第２の凸部のうちの少なくとも一方が１箇所ないし複数個所に形成され、前記第２の凹部の外周縁または前記第２の凸部の外周縁が前記周壁の内周面に前記第１の接着剤で固定されていることが好ましい。すなわち、本発明に係るモータの製造方法において、前記マグネットには、前記開口部と反対側に位置する第２の端面に少なくとも外周側で軸線方向に凹む第２の凹部または軸線方向に突き出た第２の凸部を１箇所ないし複数個所に形成しておき、前記第１の工程では、前記第１の接着剤を、少なくとも前記第２の凹部または前記第２の凸部と軸線方向で重なる位置に塗布しておくことが好ましい。このように構成すると、第２の凹部または第２の凸部がない場合と比較してマグネットの第２の端面では外周縁の長さ寸法（沿線距離）が長いので、長い距離にわたってマグネットと周壁とを第１の接着剤で固定することができる。それ故、マグネットを周壁の内周面に接着剤で固定した場合でも、十分な固定強度を確保することができる。

本発明において、前記凹部は、前記マグネットの厚さ方向の全体が除去された形状、あるいは前記マグネットの厚さ方向における途中位置から外周側に斜めに面取りされた形状を備えている。

本発明において、前記凹部は、その軸線方向に延びる側部、および軸線方向と直交する底部のうちの少なくとも一方が当該マグネットの厚さ方向における途中位置から外周側に斜めに面取りされた形状を備えていることが好ましい。
本発明において、前記マグネットは、前記端面の外周縁全体が厚さ方向における途中位置から外周側に向かって斜めに面取りされていることが好ましい。

ここで、前記第１の接着剤および前記第２の接着剤については各々を塗布した後、一括硬化させてもよいが、前記第１の接着剤および前記第２の接着剤のいずれもが熱硬化樹脂である場合、前記第１の工程において前記第１の接着剤を熱硬化させた後、前記第２の工程で前記第２の接着剤を熱硬化させることが好ましい。このように構成すると、前記第２の工程で前記第２の接着剤を熱硬化させる際、第１の接着剤の熱硬化をさらに進行させることができる。

本発明において、マグネットは、その外周面が第１の接着剤によって周壁の内周面に接着固定され、かつ、周壁の開口部側ではマグネットの第１の端面と周壁の内周面とが第２の接着剤で固定されている。このため、マグネットと周壁との接着面積が広いので、マグネットを周壁の内周面に接着剤で固定した場合でも、十分な固定強度を確保することができる。

図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

（全体構成）
図１は、本発明を適用したモータの要部を示す断面図、図２（ａ）、（ｂ）はそれぞれ、図１のＡ−Ａ′線断面図、およびＢ−Ｂ′線断面図である。図３（ａ）、（ｂ）はそれぞれ、図１に示すモータに用いたマグネットを内周側からみたときの斜視図、および外周側からみたときの斜視図である。なお、図３（ａ）、（ｂ）には、マグネットに形成した凹部の外周縁に相当する位置を太線で表してある。

図１および図２（ａ）、（ｂ）において、本形態のモータ１は、軸線方向の一方端側に開口部３６を備えたケース３と、このケース３の開口部３６に取り付けられた蓋材４と、ケース３の周壁３０の内周面３０１に固定された２つのマグネット５と、これらのマグネット５の内周面に外周面が対向するロータ２とを有している。ロータ２は、軸線方向に延びた回転軸２０と、この回転軸２０に対して樹脂製スリーブ６１、６２によって軸線方向の両側から挟み込み固定されたロータコア２２と、ロータコア２２に巻回されたコイル２４とを有している。回転軸２０は、ケース３の底部に配置されたラジアル軸受３８によって回転可能に支持されているとともに、蓋材４の中央穴に構成されたラジアル軸受４２およびスラスト軸受４４によって回転可能に支持されている。回転軸２０において、ケース３の開口部３６の側では、スリーブ６２の外周面に整流子６３が構成され、この整流子６３にはブラシ６５が接触している。なお、コイル２４から引き出されたコイル線の端末は、スリーブ６２上の端子に接続されている。

ここで、ケース３は、ヨークとしての機能も果たすよう磁性材から構成されている。また、ケース３は、軸線方向と直交する方向で切断したときに、小判形、長円あるいは楕円の断面形状を備えており、マグネット５は、図２（ｂ）、および図３（ａ）、（ｂ）に示すように、２つのマグネット５はいずれも、軸線方向と直交する方向に切断したときにケース３の内周形状面に対応する円弧形状を備えている。なお、図２（ａ）に示すように、蓋材４には、ケース３に圧入固定するための小突起４７、４８が形成されている。なお、軸線方向と直交する方向で切断したときに、ケース３が円形の場合も本発明を適用できる。

図１および図３（ａ）、（ｂ）に示すように、本形態のマグネット５には、ケース３の開口部３６側に位置する第１の端面５１に軸線方向の途中位置まで凹む第１の凹部５１１が１箇所に形成されている。また、マグネット５は、ケース３の開口部３６とは反対側に位置する第２の端面５２にも、軸線方向の途中位置まで凹む第２の凹部５２１が１箇所に形成されている。

ここで、第１の凹部５１１および第２の凹部５２１は、少なくとも外周側（ケース３の周壁３０側）で軸線方向に凹んでいればよく、本形態において、第１の凹部５１１および第２の凹部５２１は、マグネット５の厚さ方向の全体が除去された形状になっている。

（マグネット５の固定構造および固定方法）
図４（ａ）〜（ｅ）は、本発明に係るモータの製造工程のうち、ケースの周壁の内周面にマグネットを接着固定する工程を示す説明図である。

本形態のモータ１の製造方法を説明しながら、本形態のモータ１におけるマグネット５のケース３の周壁３０に対する固定構造を説明する。なお、２つのマグネット５はいずれも同一の構成を有し、同一の構造をもってケース３に固定されているので、図４にはそのうちの一方のみを図示し、他方の図示を省略してある。

本形態のモータ１の製造方法において、マグネット５をケース３の周壁３０に固定するには、まず、第１の工程において、図４（ａ）に示すように、ケース３の周壁３０の内周面３０１に、エポキシ系などの熱硬化性樹脂からなる第１の接着剤８１をスポット状に塗布する。その際、第１の接着剤８１は、少なくとも第２の凹部５２１と軸線方向で重なる位置に塗布しておく。次に、図４（ｂ）に示すように、マグネット５を開口部３６側から周壁３０の内周面３０１に沿うように軸線方向にスライドさせて、図４（ｃ）に示すように、マグネット５を所定位置に配置する。その結果、接着剤は、マグネット５の外周面５０１とケース３の周壁３０の内周面３０１との間で展開されながら、マグネット５の第２の端面５２で押し退けられて第２の端面５２とともに移動する。従って、第１の接着剤８１を熱硬化すると、マグネット５は、外周面５０１の少なくとも一部が周壁３０の内周面３０１に第１の接着剤８１で固定され、かつ、第２の端面５２側において第２の凹部５２１の外周縁が周壁３０の内周面３０１に第１の接着剤８１で固定された状態となる。

次に、第２工程では、図４（ｄ）に示すように、開口部３６の側から第１の凹部５１１の内側にエポキシ系などの熱硬化性樹脂からなる第２の接着剤８２を塗布した後、第２の接着剤８２を熱硬化させる。その結果、図４（ｅ）に示すように、第１の凹部５１１の外周縁が周壁３０の内周面３０１に第２の接着剤８２で固定された状態となる。

（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態のモータ１では、マグネット５の外周面５０１の一部が第１の接着剤８１によって周壁３０の内周面３０１に接着固定され、かつ、周壁３０の開口部３６側ではマグネット５の第１の端面５１と周壁３０の内周面３０１とが第２の接着剤８２で固定されている。このため、第１の接着剤８１については開口部３６側で疎、開口部３６とは反対側で密になっている場合でも、周壁３０の開口部３６側ではマグネット５の端面と周壁３０の内周面３０１とが第２の接着剤８２で固定されている。しかも、マグネット５の開口部３６側の第１の端面５１には第１の凹部５１１が形成されているため、第１の凹部５１１がない場合と比較してマグネット５の端面では外周縁の長さ寸法（沿線距離）が長いので、長い距離にわたって第２の接着剤８２で固定されていることになる。それ故、本発明によれば、マグネット５を周壁３０の内周面３０１に接着剤で固定した場合でも、十分な固定強度を確保することができる。

また、本形態において、周壁３０の開口部３６とは反対側においても、マグネット５の第２の端面５２と周壁３０の内周面３０１とが第１の接着剤８１で固定され、かつ、第２の端面５２側では、第２の凹部５２１の外周縁が周壁３０の内周面３０１に第１の接着剤８１で固定されている。このため、本形態では、第２の凹部５２１がない場合と比較して外周縁の長さ寸法（沿線距離）が長いので、長い距離にわたって第１の接着剤８１で固定されていることになる。それ故、本発明によれば、マグネット５を周壁３０の内周面３０１に接着剤で固定した場合でも、十分な固定強度を確保することができる。

さらに、本形態では、第１の接着剤８１および第２の接着剤８２としてエポキシ系の熱硬化樹脂を用い、第１の工程において第１の接着剤８１を熱硬化させた後、第２の工程で第２の接着剤８２を熱硬化させる。このため、第２の工程で第１の接着剤８１の熱硬化をさらに進行させるため、マグネット５を周壁３０の内周面３０１に接着剤で固定した場合でも、十分な固定強度を確保することができる。

なお、第１の接着剤８１および第２の接着剤８２については、第２の工程において一括硬化させる方法を採用してもよい。

（マグネット５の変形例）
図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ、本発明の変形例１に係るマグネットを内周側からみたときの斜視図、外周側からみたときの斜視図、およびその縦断面図である。図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ、本発明の変形例２に係るマグネットを内周側からみたときの斜視図、外周側からみたときの斜視図、およびその縦断面図である。図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ、本発明の変形例３に係るマグネットを内周側からみたときの斜視図、外周側からみたときの斜視図、およびその縦断面図である。図８（ａ）、（ｂ）はそれぞれ、本発明の変形例４に係るマグネットを内周側からみたときの斜視図、外周側からみたときの斜視図、およびその縦断面図である。

上記形態では、第１の凹部５１１および第２の凹部５２１として、マグネット５の厚さ方向の全体が除去された形状のものを形成したが、図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、第１の凹部５１１および第２の凹部５２１において軸線方向と直交する底部５１１ａ、５２１ａが、厚さ方向の途中位置から外周側に向けて斜めに面取りされたテーパ面になっている構成でもよい。このように構成すると、マグネット５と第１の接着剤８１および第２の接着剤８２との接触面積を増大させることができる。また、ケース３の周壁３０の内周面３０１とテーパ面との間に余剰な接着剤が溜まる隙間が形成されるので、接着剤のはみ出しなどを防止できる。

また、第１の凹部５１１および第２の凹部５２１において軸線方向に延びる側部５１１ｂ、５２１ｂが、厚さ方向の途中位置から外周側に向けて斜めに面取りされたテーパ面になっている構成、第１の凹部５１１および第２の凹部５２１において軸線方向に延びる側部５１１ｂ、５２１ｂ、および軸線方向と直交する底部５１１ａ、５２１ａの双方が、厚さ方向の途中位置から外周側に向けて斜めに面取りされたテーパ面になっている構成でもよい。

また、図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、マグネット５の第１の端面５１および第２の端面５２の外周縁全体が面取りによるテーパ面になっている構造を採用してもよい。

さらに、第１の凹部５１１および第２の凹部５２１については、少なくとも外周側（ケース３の周壁３０側）で軸線方向に凹んでいればよいので、図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、第１の端面５１および第２の端面５２の外周縁の一部分を、マグネット５の厚さ方向における途中位置から外周側に斜めに面取りすることにより、第１の凹部５１１および第２の凹部５２１を形成してもよい。

ここで、マグネット５に第１の凹部５１１および第２の凹部５２１を形成した場合には、その軸線方向における寸法を延長することなく、接着剤との接触距離を長く確保できる。但し、接着剤との接触距離を長く確保するという観点だけからすれば、図８（ａ）、（ｂ）に示すように、マグネット５の第１の端面５１および第２の端面５２に軸線方向に突き出た第１の凸部５１２および第２の凸部５２２を形成してもよい。

（他の実施の形態）
本発明は、軸線方向の一方端側に開口部３６を備えた部材の周壁３０の内周面３０１にマグネット５を固定するのに適していることから、上記形態ではケース３の周壁３０の内周面３０１にマグネット５を固定する例を説明したが、例えば、アウターロータ型のモータにおいて、ロータマグネットをロータの周壁の内周面に固定する場合に本発明を適用してもよい。また、マグネットを１つ、あるいは３つ以上備えたモータに本発明を適用してもよい。さらに、マグネットに形成する凹部や凸部については複数、形成してもよい。

本発明を適用したモータの要部を示す断面図である。 （ａ）、（ｂ）はそれぞれ、図１のＡ−Ａ′線断面図、およびＢ−Ｂ′線断面図である。 （ａ）、（ｂ）はそれぞれ、図１に示すモータに用いたマグネットを内周側からみたときの斜視図、および外周側からみたときの斜視図である。 （ａ）〜（ｅ）は、本発明に係るモータの製造工程のうち、ケースの周壁の内周面にマグネットを接着固定する工程を示す説明図である。 （ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ、本発明の変形例１に係るマグネットを内周側からみたときの斜視図、外周側からみたときの斜視図、およびその縦断面図である。 （ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ、本発明の変形例２に係るマグネットを内周側からみたときの斜視図、外周側からみたときの斜視図、およびその縦断面図である。 （ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ、本発明の変形例３に係るマグネットを内周側からみたときの斜視図、外周側からみたときの斜視図、およびその縦断面図である。 （ａ）、（ｂ）はそれぞれ、本発明の変形例４に係るマグネットを内周側からみたときの斜視図、外周側からみたときの斜視図、およびその縦断面図である。

符号の説明

１ モータ
２ ロータ
３ ケース
４ 蓋材
５ マグネット
２０ 回転軸
２４ コイル
３０ 周壁
３６ 開口部
３８、４２ ラジアル軸受
５１ マグネットの第１の端面
８１ 第１の接着剤
８２ 第２の接着剤
３０１ 周壁の内周面
５１１ マグネットの第１の凹部
５１２ マグネットの第１の凸部
５２１ マグネットの第２の凹部
５２２ マグネットの第２の凸部

Claims (10)

1. 軸線方向の一方端側に開口部を備えたケースまたはロータの周壁の内周面に１つないし複数のマグネットが固定されたモータにおいて、
   前記マグネットは、外周面の少なくとも一部が前記周壁の内周面に第１の接着剤で固定され、かつ、
   前記マグネットの前記開口部側に位置する第１の端面の外周縁が前記周壁の内周面に第２の接着剤で固定されていることを特徴とするモータ。
2. 請求項１において、前記マグネットの前記第１の端面には、少なくとも外周側で軸線方向に凹む第１の凹部および軸線方向に突き出た第１の凸部のうちの少なくとも一方が１箇所ないし複数個所に形成され、
   前記第１の凹部の外周縁または前記第１の凸部の外周縁が前記周壁の内周面に前記第２の接着剤で固定されていることを特徴とするモータ。
3. 請求項１または２において、前記マグネットの前記開口部と反対側に位置する第２の端面の外周縁が前記周壁の内周面に前記第１の接着剤で固定されていることを特徴とするモータ。
4. 請求項３において、前記マグネットの前記第２の端面には、少なくとも外周側で軸線方向に凹む第２の凹部および軸線方向に突き出た第２の凸部のうちの少なくとも一方が１箇所ないし複数個所に形成され、
   前記第２の凹部の外周縁または前記第２の凸部の外周縁が前記周壁の内周面に前記第１の接着剤で固定されていることを特徴とするモータ。
5. 請求項２または４において、前記凹部は、前記マグネットの厚さ方向の全体が除去された形状、あるいは前記マグネットの厚さ方向における途中位置から外周側に斜めに面取りされた形状を備えていることを特徴とするモータ。
6. 請求項２または４において、前記凹部は、その軸線方向に延びる側部、および軸線方向と直交する底部のうちの少なくとも一方が当該マグネットの厚さ方向における途中位置から外周側に斜めに面取りされた形状を備えていることを特徴とするモータ。
7. 請求項１ないし６のいずれかにおいて、前記マグネットは、前記端面の外周縁全体が厚さ方向における途中位置から外周側に向かって斜めに面取りされていることを特徴とするモータ。
8. 軸線方向の一方端側に開口部を備えたケースまたはロータの周壁の内周面に１つないし複数のマグネットが固定されたモータの製造方法において、
   前記マグネットの外周面あるいは前記周壁の内周面に第１の接着剤を塗布した後、前記マグネットを前記開口部側から前記周壁の内周面に沿うように軸線方向にスライドさせていく第１の工程と、
   前記マグネットを前記周壁の内周面の所定位置に配置した後、前記マグネットの前記開口部側に位置する第１の端面と前記周壁の内周面との間に第２の接着剤を塗布する第２工程とを有していることを特徴とするモータの製造方法。
9. 請求項８において、前記マグネットには、前記第１の端面に少なくとも外周側で軸線方向に凹む第１の凹部または軸線方向に突き出た第１の凸部を１箇所ないし複数個所に形成しておき、
   前記第２の工程では、少なくとも前記第１の凹部または前記第１の凸部と前記周壁の内周面との間に前記第２の接着剤を塗布することを特徴とするモータの製造方法。
10. 請求項８または９において、前記マグネットには、前記開口部と反対側に位置する第２の端面に少なくとも外周側で軸線方向に凹む第２の凹部または軸線方向に突き出た第２の凸部を１箇所ないし複数個所に形成しておき、
    前記第１の工程では、前記第１の接着剤を、少なくとも前記第２の凹部または前記第２の凸部と軸線方向で重なる位置に塗布しておくことを特徴とするモータの製造方法。

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