JP2010063285A - モータ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】回転子コアのスロット内に磁石が配置された回転子と、該磁石から生じる磁界に基づいて該回転子の回転角度を検出する回転角度検出手段とを備えたモータにおいて、該回転角検出手段側の端部における封止樹脂のバリの発生を極力、抑えつつ、上記磁石の保持力の向上を図れるような構成を得る。
【解決手段】回転子３において、その回転角度検出手段側の端部を該回転子３の軸方向から見て、少なくとも磁石２５を含む範囲を、封止樹脂２７によって封止する。
【選択図】図１

Description

本発明は、回転子コアのスロット内に磁石を保持した状態で少なくとも一部が封止樹脂によって封止された回転子と、該磁石の磁界に基づいて回転子の角度位置を検出する回転角度検出手段とを備えたモータに関し、特に、該回転子の封止樹脂による封止構造の技術分野に係るものである。

従来より、様々な装置の駆動源としてモータが用いられている。一般的な構成のモータは、複数の相の巻線を有する略円筒状の固定子と、複数の磁石を有し、該固定子の内方に回転可能に配置された回転子と、を備えている。この回転子の構成としては、例えば特許文献１に開示されるように、複数の鋼板を積層してなる回転子コアのスロット内に磁石を配置した、いわゆる磁石埋め込み型のもの（ＩＰＭモータ）が知られている。

このようなＩＰＭモータでは、回転子コアのスロット内に磁石を配置した状態で、該磁石を回転子コアとともに封止樹脂によって封止することにより、該磁石を回転子コアに対して固定するようにしている。

上述のような構成を有するモータは、通常、上記固定子の複数の相の巻線に対して順に通電し、該固定子内に回転磁界を生じさせることにより、上記磁石を備えた回転子を回転駆動させている。すなわち、上記モータは、上記固定子の巻線に通電するタイミングを制御することによって、上記回転子の回転数を制御するように構成されており、その制御のために、該回転子の角度位置を検出して、その検出結果を上記巻線の通電制御にフィードバックするようにしている。

上記回転子の角度位置を検出する方法としては、従来より、上記回転子内の磁石が発生する磁界を、複数のセンサによって検出し、これらのセンサの検出結果に基づいて回転子の角度位置を特定する方法が知られている。

例えば、上記特許文献１に開示される構成の場合には、上記回転子の軸方向端部のうちセンサ側の端部において、上記磁石の回転子外周側が露出するように、該回転子の外周側部分を除く他の部分を封止樹脂によって封止している。そして、上記特許文献１には特に開示されていないが、上記露出した磁石から発生する磁界を、センサによって検出することで、回転子の角度位置を特定している。
特開２００６−１５８０９２号公報

ところで、上述のように磁石の回転子外周側が露出する構成は、センサを磁石のより近くに配置できるため、該センサによって、磁石で発生する磁界を精度良く検出することができるが、回転子のセンサ側の端部において、該回転子の外周側以外の部分を封止樹脂で封止すると、該回転子の端部に、回転子コア及び磁石を跨いで封止樹脂で覆われる部分と露出する部分とが形成されることになる。

ここで、上記回転子は、内部に磁石を収容した回転子コアが配置される成形型内に、溶融した封止樹脂を射出して、該封止樹脂を固化させることにより形成される。そのため、上述のように、回転子コア及び磁石を跨ぐ位置に、封止樹脂で覆われる部分と露出する部分との境界部分が形成される場合、回転子コアから磁石が軸方向に突出していると、該回転子コアと成形型との間に隙間が生じ、該隙間から封止樹脂が露出部分にはみ出してバリ不良を生じる可能性がある。このような封止樹脂のバリが発生すると、外観上、見栄えが悪くなるだけでなく、回転子が回転した際の騒音の原因になったり、バリが剥がれたりするなどの問題も生じる場合がある。

しかも、上記従来例の構成では、上記回転子のスロット内に配置されている磁石は、全体が封止樹脂で覆われておらず、一部が露出しているため、その分、該回転子コア内での磁石の保持力が低下する。

本発明は、斯かる諸点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、回転子コアのスロット内に磁石が配置された回転子と、該磁石から生じる磁界に基づいて該回転子の回転角度を検出する回転角度検出手段とを備えたモータにおいて、該回転角検出手段側の端部における封止樹脂のバリの発生を極力、抑えつつ、上記磁石の保持力の向上を図れるような構成を得ることにある。

上記目的を達成するために、本発明に係るモータでは、回転子コアのスロット内に磁石が配置されてなる回転子を、その軸方向端部から見て、少なくとも上記磁石を覆うように封止樹脂によって封止することで、封止樹脂のバリの発生をできるだけ抑えて、回転子コア内に上記磁石をより確実に保持できるようにした。

具体的には、第１の発明は、概略円柱状の回転子コアに形成された複数のスロット内に磁石がそれぞれ保持されるように、少なくとも一部が封止樹脂によって封止された回転子と、該回転子の軸方向外方に配置され、上記磁石から発生する磁界に基づいて上記回転子の角度位置を検出する回転角度検出手段と、を備えたモータを対象とする。

そして、上記回転子は、その回転角度検出手段側の端部を該回転子の軸方向から見て、少なくとも上記磁石を含む範囲が上記封止樹脂によって封止されているものとする。

以上の構成により、回転子の回転角度検出手段側の端部において、回転子の軸方向から見て、回転子コアのスロット内に配置される磁石を含む範囲を、封止樹脂によって封止することで、回転子コアのスロット内に該磁石をより確実に保持することができる。しかも、上述のように、回転子の軸方向から見て少なくとも磁石を含む範囲を封止樹脂によって封止することで、上記磁石の一部を露出させるように封止樹脂で封止する従来の構成とは異なり、回転子コアだけの外表面上に、封止樹脂によって覆われる部分と覆われない部分との境界部分が形成されるため、上記回転子コアと磁石との段差に起因して該回転子に発生する封止樹脂のバリを少なくすることができる。

ここで、上述のように、回転子内の磁石から生じる磁界に基づいて回転角度検出手段によって該回転子の角度位置を検出する構成の場合、上記第１の発明のように、磁石の回転角度検出手段側を封止樹脂によって覆うと、その封止樹脂の厚みによっては、該回転角度検出手段と磁石との距離が遠くなり、該磁石から発生する磁界を回転角度検出手段によって正確に検出できなくなる場合がある。そうすると、上記回転子の角度位置の検出精度が低下する可能性がある。

そこで、上記回転子には、その軸方向両端部の外表面に上記封止樹脂からなる樹脂層が形成されていて、上記回転子は、上記回転角度検出手段によって磁界が検出される部分の樹脂層の厚みが、該回転子の回転角度検出手段側とは反対側の軸方向端部における樹脂層の厚みよりも薄いものとする（第２の発明）。

これにより、上記回転子において回転角度検出手段によって磁界が検出される部分の樹脂層の厚みは、その反対側の軸方向端部の樹脂層の厚みよりも薄くなるので、封止樹脂によって磁石を回転子コアに保持する保持力を損なうことなく、上記回転角度検出手段を回転子のスロット内の磁石に対してより近い位置に配置することが可能になり、該回転角度検出手段によって、上記磁石の磁界をより確実に検出することができる。したがって、上述の構成によって、回転子の角度位置の検出精度の向上を図れる。

また、上述のように、上記回転子の軸方向両端部の外表面に樹脂層を形成することにより、該樹脂層によって回転子コアにおける軸方向の寸法のばらつきを吸収できるため、回転子の軸方向両端部における封止樹脂のバリの発生を抑えることができる。

上記第２の発明において、上記回転子は、上記回転子コア及び磁石が成形型内に配置された状態で、溶融した上記封止樹脂が該成形型内の上記回転角度検出手段側とは反対側の端部から射出されて固化することにより、該封止樹脂によって封止されているのが好ましい（第３の発明）。

このように、上記回転子の軸方向両端部のうち、樹脂層の厚みが厚い、回転角度検出手段側とは反対側の端部から、溶融した封止樹脂を射出させることで、該封止樹脂を成形型内へ流れ込みやすくすることができ、樹脂成形時の作業性の向上を図れる。

また、上記回転子は、上記回転角度検出手段側の端部において、上記回転角度検出手段によって磁界が検出される部分の樹脂層の厚みが、それ以外の部分の樹脂層の厚みよりも薄いのが好ましい（第４の発明）。

こうすることで、回転子の回転角度検出手段側の端部において、該回転子のスロット内の磁石に対して回転角度検出手段を近づけることができ、該回転角度検出手段による回転子の角度位置の検出精度の向上を図れるとともに、磁界を検出する部分以外の樹脂層を厚くすることで、溶融した封止樹脂を流し込む際に、上記回転角度検出手段側の端部での封止樹脂の流れを良くすることができる。

すなわち、上記回転角度検出手段を磁石に近づけるために、回転子の回転角度検出手段側の樹脂層の厚みを薄くする必要があるが、その場合には、成形型において、回転子の回転角度検出手段側で溶融した封止樹脂が流れる隙間が狭くなり、該封止樹脂が流れ込みにくくなってしまう。これに対して、上述のような構成にすることで、上記回転子の角度位置の検出精度の向上と樹脂成形時の作業性の向上との両立を図ることができる。

また、上記回転子は、上記回転子コア及び磁石が成形型内に配置され、且つ、上記複数のスロット内の磁石が、該回転子の回転角度検出手段側の端部で同じ軸方向位置に並ぶように保持具によって保持された状態で、溶融した上記封止樹脂が上記成形型内の上記回転角度検出手段側とは反対側の端部から射出されて固化することにより、該封止樹脂によって封止されているのが好ましい（第５の発明）。

すなわち、上記回転子には、上記回転角度検出手段側の端部に、上記保持具によって保持された部分が封止樹脂によって覆われることなく露出する露出部が形成されているとともに、上記回転角度検出手段側とは反対側の端部に設けられた上記樹脂層に、上記封止樹脂を射出する際の入口部分としてのゲート痕部が形成されているものとする（第６の発明）。

このように、回転子の回転角度検出手段側の端部において、スロット内の磁石を同じ軸方向位置で並ぶように保持具によって保持し、該回転角度検出手段側の端部とは反対側の端部から溶融した封止樹脂を進入させることで、該封止樹脂の射出圧力（成形型内に溶融した封止樹脂が流れる際の流動圧に相当）によって磁石を上記回転角度検出手段側へ押して上記保持具に確実に当接させることができる。したがって、上記複数の磁石を回転子の軸方向の同じ位置に精度良く並べることができるため、該各磁石の磁界を回転角度検出手段によって正確に検出することができ、上記回転子の角度位置の検出精度の向上を図れる。

また、上記第５または第６の発明において、上記回転子には、上記回転角度検出手段側とは反対側の端部に設けられた上記樹脂層に、上記封止樹脂が射出される際に、上記端部から軸方向に所定距離、離間するように配置される第２保持具の先端部によって凹部が形成されているのが好ましい（第７の発明）。

これにより、回転子の回転角度検出手段側の端部において、磁石を保持具によって保持しつつ、その反対側の端部から封止樹脂を射出する場合に、該封止樹脂の射出によって回転子コア内の磁石が上記回転角度検出手段側へ所定量以上、浮き上がるのを、第２保持具によって確実に防止することができる。

しかも、上記第２保持具は、回転子の回転角度検出手段側の端部から軸方向に所定距離、離間して配置されるため、該第２保持具から磁石に無理な力が作用して該磁石が破損するのを防止できる。すなわち、上記保持具と第２保持具との間に上記磁石を挟み込むと、脆い磁石に無理な力が加わって該磁石が破損する虞があるが、上述のように、上記第２保持具を磁石から離間させることで、該磁石に無理な力が作用するのを確実に防止することができる。

さらに、上述のように、第２保持具を磁石から離間させることで、該磁石に寸法のバラツキがあっても成形型内に回転子を容易に配置することができ、該回転子の樹脂成形時における作業性の向上を図れる。

また、以上の構成において、上記回転子コアは、複数の鋼板を積層してなるものとする（第８の発明）。このように、回転子コアが複数の鋼板を積層してなるものの場合、鋼板の寸法のばらつき等によって、該回転子コアにおける鋼板の積層方向の寸法のばらつきが生じ、該回転子コアの軸方向端部と成形型との間に隙間が生じやすくなるため、該隙間からはみ出た封止樹脂がバリになる。すなわち、上述のような構成の場合には、封止樹脂のバリを発生しやすいが、上述の第１の発明の構成を適用することで、封止樹脂のバリの発生を極力、抑えることができる。

また、上記回転角度検出手段は、上記回転子の軸方向から見て、該回転子の外周側で上記磁石と重なるように配置されているのが好ましい（第９の発明）。一般的に、回転子の内周側では、回転子全体の磁界の影響を受けやすい。そのため、回転角度検出手段を、回転子の外周側に設けるのが好ましいが、外周端部では磁石が存在せずに回転子コアのみであったり、固定子側の磁界の影響を受けやすかったりする。これに対し、上述のように、回転子の外周側で該回転子の軸方向から見て磁石と重なるような位置に、上記回転角度検出手段を配置することで、外乱の影響を極力、受けることなく、磁石から発生する磁界を確実に検出することができる。

第１０の発明に係るモータの製造方法では、複数の鋼板を積層してなる回転子コアのスロット内に、磁石が回転子の回転角度検出手段側を封止樹脂で覆われ且つ軸方向のほぼ同じ位置に並ぶように、保持具によって該磁石を保持し、その反対側から封止樹脂を射出することによって、封止樹脂のバリの発生を極力、抑えて、回転子コアに磁石をより確実に保持できるようにした。

具体的には、概略円柱状の回転子コアに形成された複数のスロット内に磁石がそれぞれ保持されるように、少なくとも一部が封止樹脂によって封止された回転子と、該回転子の軸方向外方に配置され、上記磁石から発生する磁界に基づいて上記回転子の角度位置を検出する回転角度検出手段と、を備えたモータの製造方法を対象とする。

そして、上記スロットを構成するスロット部が形成された複数の鋼板を積層することによって、上記回転子コアを形成する回転子コア形成工程と、上記回転子コアのスロット内において、上記磁石の回転角度検出手段側の全体が上記封止樹脂によって覆われるとともに該磁石が回転角度検出手段側で上記回転子の軸方向の同じ位置に配置されるように、上記複数の磁石を保持具によって保持しつつ、成形型内に配置した上記回転子コア及び磁石に対して上記回転角度検出手段側とは反対側から上記封止樹脂を射出する樹脂射出工程と、を備えているものとする。

以上の方法により、回転子のスロット内に配置される複数の磁石は、回転角度検出手段側の全体が封止樹脂によって覆われるため、磁石の一部を露出させる場合に比べて、該磁石を回転子コアに対してより確実に保持できるとともに、回転子コアだけの外表面上に、封止樹脂によって覆われる部分と覆われない部分との境界部分が形成されることになるので、該回転子での封止樹脂のバリの発生を抑えることができる。

しかも、回転子コアのスロット内で、複数の磁石は、回転角度検出側が封止樹脂によって覆われ且つ該磁石が回転子の軸方向の同じ位置に並ぶように、保持具によって保持され、その状態で反対側から封止樹脂が進入するため、上記複数の磁石を回転角度検出手段側で軸方向の同じ位置に並べることができ、該回転角度検出手段によって全ての磁石の磁界を確実且つ正確に検出することができる。

以上より、本発明に係るモータによれば、回転子コアのスロット内に磁石が保持された状態で封止樹脂によって封止された回転子と、該回転子の角度位置を磁石から発生する磁界に基づいて検出する回転角度検出手段とを備えた構成において、上記回転子の回転角度検出手段側の端部を軸方向から見て、少なくとも磁石を含む範囲が封止樹脂によって封止されているため、該磁石をより確実に保持できるとともに、封止樹脂のバリの発生を極力、抑えることができる。したがって、上記回転子の強度向上及び外観の向上を図れる。

また、第２の発明によれば、上記回転子は、回転角度検出手段によって磁界が検出される部分の樹脂層の厚みが、その反対側の端部における樹脂層の厚みよりも薄いため、上記回転角度検出手段による回転子の角度位置の検出精度の向上を図れる。

また、第３の発明によれば、上記回転子は、成形型内に配置された状態で上記反対側の端部から射出される封止樹脂によって封止されるため、該成形型内に封止樹脂が流れ込みやすくなり、樹脂成形時の作業性の向上を図れる。

また、第４の発明によれば、上記回転子における回転角度検出手段側の端部の樹脂層の厚みは、それ以外の部分の樹脂層の厚みよりも薄いため、回転角度検出手段による回転子の角度位置の検出精度の向上を図りつつ、樹脂成形時の作業性の向上を図れる。

また、第５の発明によれば、上記回転子は、スロット内の磁石が、回転角度検出手段側の端部でほぼ同じ軸方向位置に並ぶように保持具によって保持され、その反対側の端部から射出される封止樹脂によって封止されるため、上記回転角度検出手段によって回転子の角度位置を精度良く検出することができる。

また、第６の発明によれば、上記第５の発明の構成を有する回転子には、回転角度検出手段側の端部に、上記保持具によって露出部が形成され、反対側の端部に、封止樹脂を射出する際のゲート痕部が形成されるため、このような構成の回転子であれば、上記第５の発明と同様の効果が得られる。

また、第７の発明によれば、上記回転子の製造過程において、上記回転子の回転角度検出手段側の端部に対し、軸方向に所定距離、離間して第２保持具が配置されるため、磁石の破損を防止しつつ、封止樹脂を射出する際に、該磁石が所定量以上、浮き上がるのを確実に防止することができる。

また、第８の発明によれば、上記回転子コアは、複数の鋼板を積層してなるため、封止樹脂のバリが発生しやすいが、上記第１の発明の構成にすることで、封止樹脂のバリの発生を抑制することができる。

また、第９の発明によれば、上記回転角度検出手段は、回転子の軸方向から見て、磁石の回転子外周側で該磁石と重なるように配置されているため、回転子全体の磁界の影響や、固定子の磁界の影響を受けることなく、磁石の磁界を確実且つ正確に検出することができる。

第１０の発明に係るモータの製造方法によれば、複数の鋼板を積層してなる回転子コアのスロット内に保持される複数の磁石は、その回転角度検出手段側が封止樹脂によって覆われるため、該磁石の保持力を高めつつ、封止樹脂のバリの発生を極力、抑えられるようなモータが得られる。しかも、上記磁石は、回転子の回転角度検出手段側で軸方向のほぼ同じ位置に並ぶように保持具によって保持されつつ、その反対側から成形型内に射出される封止樹脂によって封止されるため、回転角度検出手段による回転子の角度位置の検出精度の向上を図れる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。

−全体構成−
図１に、本発明の実施形態に係るモータ１の概略構成を示す。このモータ１は、略円筒状の固定子２内に略円柱状の回転子３が配置されていて、図示しない制御回路によって所定のタイミングで該固定子２の巻線１２に電力を供給することにより、該固定子２に対して上記回転子３を回転駆動させるように構成されている。上記モータ１は、例えば、エアコンの室外ファンの駆動モータなど、ファンを回転させるためのモータとして用いられる。

上記固定子２は、複数の鋼板を積層してなる固定子コア１１と、該固定子コア１１上に巻回される複数の巻線１２，１２，…とを備えている。特に図示しないが、上記固定子コア１１を構成する各鋼板は、リング状のコアバック部と該コアバック部から内方に向かって突出する複数のティース部とを有していて、それらを積層することによって、固定子コア１１のコアバック部及びティース部が構成されている。そして、このティース部に、上記複数の巻線１２，１２，…が巻回されている。すなわち、これらの巻線１２，１２，…は、上記回転子２３を収容可能な概略円柱状の空間を形成するように、軸線Ｐの周りに略環状に配置されている。

なお、上記図１に示すように、上記固定子コア１１上の巻線１２が巻回される部分には、該固定子コア１１と巻線１２との間を電気的に絶縁するための絶縁部１３が設けられている。

また、上記固定子２は、全体が封止樹脂によって封止されている。すなわち、上記固定子２は、上記封止樹脂によって構成された上記モータ１の略有底円筒状のケーシング４内に埋設されている。このケーシング４は、開口側を概略円盤状のカバー部材５によって覆われていて、これにより、該ケーシング４内には、上記回転子３を収容するための概略円柱状の空間が形成されている。

上記ケーシング４の内周面上には、上記回転子３の角度位置を検出するためのセンサ４１（回転角度検出手段）を含む回転位置検出回路が形成された基板４０が、樹脂製の基板ホルダー４２を介して設けられている。この基板ホルダー４２は、上記ケーシング４の所定位置にネジ止めされていて、後述するように、上記基板４０上のセンサ４１を、上記回転子３の角度位置を精度良く検出可能な位置に位置付けるように構成されている。

ここで、上記回転位置検出回路の構成について簡単に説明すると、該回転位置検出回路は、電気角１２０度の間隔で配置された３つのセンサ４１（例えば、ホール素子などからなる磁気センサ）を有していて、上記回転子３の角度位置に応じて該センサ４１から出力される信号を合成して、該回転子３の角度位置を検出するように構成されている。上記回転位置検出回路で検出された回転子３の角度位置は、回転位置信号として図示しない制御手段に送信され、該制御手段で上記固定子２の巻線１３に通電するタイミングを制御する際に用いられる。

本実施形態において、上記センサ４１は、上記回転子３内の磁石２５から発生する磁界を検出可能な磁気センサであるため、該磁石２５の磁界を確実に且つ精度良く検出できるような位置に、上記センサ４１を配置する必要がある。具体的には、上記磁石２５は、後述するように、回転子３内に放射状に配置されているため、該回転子３の内周側に上記センサ４１を配置すると、回転子３内の各磁石２５同士が近接していて該各磁石２５から生じる各磁束が集中する部分に近くなり、各磁石２５の磁界を正確に検出することができない。また、上記回転子３の外周端側に上記センサ４１を配置した場合も、上記固定子２の巻線１３から発生する磁束の影響を受けたり、上記磁石２５が存在しない部分であったりするため、磁石２５の磁界を精度良く検出することができない。さらに、上記センサ４１の取付位置がずれた場合、同じずれ量であれば、内周側よりも外周側の方が周方向長さに対する誤差の割合が小さくなるため、各センサ４１はできるだけ外周側に配置するのが好ましい。

したがって、これらの点を考慮して、回転子３の内周側ではなく、且つ外周端部でもない位置、すなわち、該回転子３の外周側で且つ平面視で上記磁石２５と重なるような位置に、上記センサ４１を配置すればよい。上記回転子３の外周側とは、例えば、上記磁石２５における回転子３の半径方向中央位置よりも外方側の位置が好ましい。なお、上記センサ４１の位置は、磁石２５の磁界を精度良く検出できる位置を実際に実験等によって求めてもよい。

上記基板４０は、図７に示すように、上記基板ホルダー４２に対してネジ４３によって取り付けられている。詳しくは、上記基板ホルダー４２の基板装着側の面には、上記基板４０の厚みとほぼ同じ突出高さを有する突部４２ａが一体に設けられているとともに、該突部４２ａには、上記基板ホルダー４２を厚み方向に貫通するように、内周面にネジ溝の形成されたネジ穴部４２ｂが設けられている。一方、上記基板４０には、上記基板ホルダー４２の突部４２ａを挿通可能な挿通孔４０ａが形成されている。この構成により、上記基板４０の挿通孔４０ａ内に、上記基板ホルダー４２の突部４２ａを挿通させた状態で、ネジ４３を該突部４２ａのネジ穴部４２ｂに螺合させることによって、該ネジ４３の頭部と基板ホルダー４２との間に上記基板４０を挟み込むことができる。したがって、上記ネジ４３を回し過ぎた場合でも、上記基板ホルダー４２の突部４２ａに該ネジ４３の頭部が当接して、その頭部からの押圧力によって、上記基板４０が変形したり損傷を受けたりするのを防止できる。

上記図１に示すように、上記回転子３は、その中心部分を挿通する回転軸２１と一体的に回転するように構成されている。上記回転軸２１は、その両端部でベアリング６，７によって回転可能に支持されているとともに、一方の端部がケーシング４外へ突出していて、回転子３の回転を外部へ出力可能に構成されている。具体的には、上記ベアリング６は、略有底筒状の上記ケーシング４の底部に配置されていて、上記回転軸２１は、該ケーシング４の底部を挿通している。一方、上記ベアリング７は、上記ケーシング４の開口側を覆うカバー部材５上に配置されていて、上記回転軸２１の他方の端部は、該カバー部材５よりもケーシング４の内方に位置付けられている。なお、上記ベアリング６，７は、樹脂製のケーシング４及びアルミ合金製のカバー部材５に対して、それぞれ、金属製のブラケット８，９を介して取り付けられている。

上記回転子３は、図４に示すように、複数の鋼板を積層してなる回転子コア２３と、該回転子コア２３に形成された複数のスロット２４，２４，…内にそれぞれ収容される略直方体状の磁石２５と、を備えている。上記回転子コア２３を構成する各鋼板は、リング状の中央部と、該中央部から径方向外方に放射状に延びるように一体形成された、平面視で略二等辺三角形状のポールピース部とを有していて、それらを積層することによって、回転子コア２３の中央部２３ａ及びポールピース部２３ｂが構成されている。この構成により、上記回転子コア２３において、上記ポールピース部２３ｂ同士の間に、上記磁石２５を収容するための各スロット２４が、上記中央部２３ａを中心として放射状に形成される。したがって、上記スロット２４内に配置される磁石２５も、上記軸線Ｐを中心として放射状に配置される。なお、上記回転子コア２３を構成する各鋼板において、ポールピース部同士の間に形成されるスリット部分が、本発明のスロット部に対応する。

上記スロット２４は、平面視で長方形状に形成されているとともに、その外周端部の幅寸法が小さくなるように形成されている。すなわち、上記スロット２４を形成する上記各ポールピース部２３ｂには、その外周端部に、周方向に突出する突出部２３ｃが設けられている。この突出部２３ｃによって、上記スロット２４内に軸方向から挿入された上記磁石２５は、封止樹脂２７によって封止される前の状態では、径方向外方への移動が規制されるが、軸方向への移動は許容される。なお、上記磁石２５は、上記ポールピース部２３ｂの側面に対向する側にＮ極またはＳ極が着磁されていて、上記複数のスロット２４，２４，…内に、上記ポールピース部２３ｂを挟んで同極が向かい合うように配置されている。

上記各ポールピース部２３ｂには、複数の鋼板を積層する際に、溶接やかしめによって鋼板同士を接合するためのかしめ部２３ｅ，２３ｅが設けられている。また、上記ポールピース部２３ｂには、厚み方向（鋼板の積層方向）に貫通する貫通穴２６も設けられている。この貫通穴２６は、後述するように、上記回転子３を封止樹脂２７によって封止する際に、溶融した封止樹脂２７を該回転子３の厚み方向に流れやすくするためのものである。

上記中央部２３ａは、その内側に上記軸部２１を嵌合可能なように、該軸部２１の外径よりも小さな内径になるように形成されている。また、上記中央部２３ａの外周面上で、且つ、上記ポールピース部２３ｂ同士の間には、軸線Ｐ方向に亘って径方向外方に突出する平面視で略三角形状の突条部２３ｄが設けられている。このような突条部２３ｄを設けることによって、上記スロット２４内に収容される上記磁石５を、径方向内方側から支持することができる。

上述のような構成を有する上記回転子３は、例えば熱可塑性樹脂からなる封止樹脂２７によって封止されている。具体的には、図１、図２及び図３に示すように、上記回転子コア２３の各スロット２４内に磁石２５を収容した状態で、該磁石２５の全体を覆うように上記回転子３の軸方向端部の両面に上記封止樹脂２７が設けられている。これにより、上記回転子コア２３の軸方向端部のうち、上記センサ４１の検出側の端部に樹脂層２８が形成され、その反対側の端部に樹脂層２９が形成される。ここで、上記封止樹脂２７が磁石２５の全体を覆うとは、該磁石２５がスロット２４内に収容された状態で、そのスロット２４内に形成された隙間を含めて、少なくとも該スロット２４内の軸方向端部において上記磁石２５の外表面が隠れる構成を意味する。

このように、上記磁石２５全体を、上記封止樹脂２７によって覆うことで、該磁石２５と回転子コア２３とを確実に一体化させることができ、該磁石２５の一部（磁石２５の軸方向端部の両面の一部）を露出させていた従来の構成に比べて、該磁石２５の保持力を高めることができる。

しかも、上記樹脂層２８では、封止樹脂２７で覆われる部分と覆われない部分２８ｂ（以下、非被覆部）との境界部分が、従来の構成のように回転子コア２３及び磁石２５を跨ぐような部位ではなく、回転子コア２３だけの部位（磁石２５が存在しないような外周側及び内周側の部位）に形成されることにより、該封止樹脂２７によるバリの発生を抑えることができる。すなわち、上記境界部分が回転子コア２３及び磁石２５を跨ぐように形成される従来の構成では、後述するような封止樹脂の射出成形時にセンサ検出側に配置される成形型は、上記回転子コア２３及び磁石２５を跨ぐ部位に当接するため、該回転子コア２３に対して磁石２５が突出していると、上記成形型が当接した際に微小な隙間が形成され、該隙間によって封止樹脂２７のバリが発生してしまう。これに対し、上述のように上記境界部分を回転子コア２３だけの部位に形成すると、上記成形型は、上記回転子コア２３のみに当接することになり、該回転子コア２３と成形型との位置決めを精度良く行うことができ、両者の間にバリ発生の原因となる隙間が形成されにくくなる。

一方、上記回転子コア２３は、複数の鋼板を積層することによって構成されており、該鋼板の厚み寸法や該鋼板間の隙間寸法の誤差が、積層した鋼板の枚数分に応じて累積されるため、この軸方向の寸法の誤差が原因でバリを発生する場合がある。これに対して、本実施形態では、上述のように樹脂層２９が回転子コア２３の軸方向端部の全体（内周側部分の一部を除く）を覆うように設けられていることから、該樹脂層２９によって上記回転子コア２３の軸方向の寸法誤差を吸収することができ、該回転子コア２３の軸方向の寸法誤差が原因となってバリが発生するのを抑制することができる。

上記樹脂層２８，２９のうち、上記回転位置検出回路のセンサ４１によって上記磁石２５から発生する磁界が検出される側（回転角度検出手段側、以下、センサによる検出面側ともいう）の樹脂層２８は、該センサ４１によって磁界が検出される部分（センサ４１と対向する部分）に、平面視で略円環状に形成された薄肉層３０と、その径方向内方側に該薄肉層３０よりも厚肉に形成された厚肉層３１とを有している。詳しくは、この厚肉層３１は、上記回転子３の直径の半分よりも小さい直径を有するように形成されていて、その周りに上記薄肉層３０が形成されている。すなわち、上記薄肉層３０は、上記回転子３のスロット２４内に収容された磁石２５に対し、該回転子３の外周側に形成されている。また、上記薄肉層３０は、上記回転子３においてセンサ４１によって磁界の検出される側とは反対側の樹脂層２９よりも薄く形成されている。

このように、上記磁石２５を封止樹脂２７で封止した構成において、該磁石２５の磁界が上記センサ４１によって検出される部分に薄肉層３０を設けることによって、該磁石２５に対してセンサ４１をより近づけて配置することができ、該センサ４１によって上記磁石２５の磁界を確実に且つ精度良く検出することができる。したがって、上述の構成により、回転子３の角度位置を確実に且つ精度良く検出することができる。

また、上述のように、上記樹脂層２８に厚肉層３１を設けることで、該厚肉層３１は、射出成形時に溶融した封止樹脂２７が流れる成形型内の流路断面積が上記薄肉層３０よりも大きく、流路抵抗が小さいため、後述するように、上記回転子３に対して樹脂層２９側（センサによって磁界を検出する側とは反対側）から溶融した封止樹脂２７を射出する場合、上記樹脂層２８側への封止樹脂２７の流れを良くすることができる。これにより、成形型内への封止樹脂２７の充填不足を防止して、封止樹脂２７によって磁石２５を確実に封止できるとともに、樹脂成形作業の作業性の向上を図れる。

また、上記樹脂層２９には、上記回転子３を封止樹脂２７によって封止する際に、溶融した封止樹脂２７を成形型５１，５５内に導入するゲート部分に対応して、ゲート痕部２９ａが形成されている（図５参照）。さらに、上記樹脂層２９には、図３（Ｂ）に示すように、円形状の凹部２９ｂ，２９ｂ，…が複数、形成されている。この凹部２９ｂは、図５に示すように、上記成形型５１，５５内に溶融した封止樹脂２７を射出する際に、その射出圧力によって上記回転子コア２３のスロット２４内の磁石２５が所定量以上、浮上しないように、該磁石２５から所定距離、離間した位置に配置される浮上防止ピン５７（第２保持具）の先端部によって形成されたものである。

上記樹脂層２８には、上記回転子コア２３及び磁石２５の表面が円形状に露出する露出部２８ａ，２８ａ，…が複数、形成されている。この露出部２８ａは、後述するように、上記回転子３を封止樹脂２７によって封止する際に、成形型５１，５５内で回転子コア２３を保持する保持ピン（図示省略）や、該回転子コア２３のスロット２４内で上記磁石２５を保持する保持ピン５２（保持具）によって形成されたものである。このように、上記保持ピン５２を設けることによって、上記樹脂層２９側から射出される封止樹脂２７の射出圧力によって磁石２５が該保持ピン５２側に押されると、該磁石２５は、上記センサ４１の検出面側において回転子３の軸方向のほぼ同じ位置に確実に配置されるため、その状態で磁石２５を上記封止樹脂２７によって確実に封止することが可能となる。

なお、本実施形態における上記樹脂層２８は、前述のとおり、上記磁石２５の全体を覆っていればよいため、上記回転子コア２３の外周端部が封止樹脂２７によって覆われることなく露出している（例えば図２参照）が、この限りではなく、上記封止樹脂２７によって該回転子コア２３の全体を覆うようにしてもよい。

−回転子の製造方法−
上述のような構成を有する回転子３の製造方法を、図４から図６に基づいて、以下で説明する。

まず、回転子コア２３を構成する複数の鋼板を、上記図４（Ａ）に示すような形状に打ち抜く。そして、各鋼板を厚み方向に積層して、互いにかしめ部２３ｅでかしめることによって、回転子コア２３を構成する。

次に、上記回転子コア２３の各スロット２４内に、それぞれ、磁石２５を配置して、それらを、樹脂成形を行うための成形型５１，５５内に配置する。これらの成形型は、図５及び図６に示すように、複数（例えば２つ）の型５１，５５によって構成されていて、上記回転子コア２３を軸方向に挟み込むように取り付けられる。このとき、上記成形型のうち、センサ４１の検出面側の樹脂層２８を成形する成形型５１が上記磁石２５の下方に、その反対側の樹脂層２９を成形する成形型５５が該磁石２５の上方に位置するように配置される。

ここで、上記成形型５１には、上記回転子コア２３を保持するための保持ピン（図示省略）や磁石２５を保持するための保持ピン５２（保持具）が型の表面から突出するように設けられている。上記成形型５５には、上記成形型５１との間に形成される空間内に封止樹脂２７を射出するための入口としてのゲート５６と、該封止樹脂２７を射出した際に上記磁石２５が所定量以上、浮き上がるのを防止するための浮上防止ピン５７（第２保持具）とが設けられている。この浮上防止ピン５７は、上記磁石２５を成形型５１，５５内に配置した状態で、先端部分が該磁石２５から所定距離、離間するように設けられている。封止樹脂２７の射出工程において、磁石２５を上記ピン５２，５７の間で挟持する構成にすると、磁石２５を回転子コア２３とともに固定して成形できるが、該磁石２５は、通常、脆い材質によって構成されているため、該磁石２５を破損させたり、該磁石２５の寸法のバラツキによって該磁石２５の成形型５１，５５内への配置作業が困難になったりする。これに対し、上述のように、上記浮上防止ピン５７を、上記磁石２５に接触させることなく、離間させることで、該磁石２５の上記所定量以上の浮上を確実に防止しつつ、上述のような問題が発生するのを防止することが可能となる。なお、本実施形態では、上記図５に示すように、上記保持ピン５２と浮上防止ピン５７とが、上記回転子コア２３及び磁石２５を挟んで上下方向に並ぶように配置される。

また、上記成形型５１は、図６に示すように、回転子３の軸方向端部における内外周側の非被覆部２８ｂ（この図では外周側のみを示す）に当接しつつ樹脂層２８の厚み分だけ離間するように配置される。上記成形型５５は、回転子３の端部に形成される樹脂層２９の厚みが、上記成形型５１によって形成される樹脂層２８の厚みよりも大きくなるように配置される。すなわち、上記成形型５５は、上記成形型５１に比べて、回転子３の端部との間の隙間が大きくなるように形成されている。これにより、上記回転子３のセンサ４１の検出面側の端部に形成される樹脂層２８を、その反対側の端部に形成される樹脂層２９の厚みよりも薄くすることができる。このように、ゲート５６側の樹脂層２９の厚みが厚くなるように成形型５１，５５を形成することで、溶融した封止樹脂２７がゲート５６から成形型５１，５５の間へ流入しやすくなるとともに、上記回転子３のセンサ４１の検出面側の樹脂層２８の厚みを薄くすることで、該センサ４１による磁石２５の磁界の検出精度の向上を図れる。なお、上記成形型５１には、上記樹脂層２８の薄肉層３０及び厚肉層３１を形成するように、段部５１ａも設けられている。

上述のように、成形型５１，５５内に、回転子コア２３及び磁石２５を配置した状態で、該成形型５５のゲート５６から封止樹脂２７を射出することにより、射出圧力によって、該磁石２５を、上記センサ４１の検出面側で回転子３の軸方向のほぼ同じ位置に確実に位置付けつつ、上記封止樹脂２７によって確実に封止することができる。

ここで、上記図４（Ａ）のような形状に打ち抜いた鋼板を重ね合わせて回転子コア２３を形成する工程が、回転子コア形成工程に、上記成形型５１，５５内で保持ピン５２によって磁石２５を保持しつつゲート５６から溶融した封止樹脂２７を射出する工程が、樹脂射出工程に、それぞれ対応している。

−実施形態の効果−
以上より、回転子３の内部に磁石２５が配置される構成において、該磁石２５の全体を封止樹脂２７によって覆うことで、該磁石２５の一部を露出させる従来の構成に比べて、回転子３に該磁石２５をより強固に保持することができる。しかも、上記回転子３の軸方向の端部において、封止樹脂２７の境界部分が回転子コア２３及び磁石２５を跨ぐことなく該回転子コア２３だけの部位に形成され（樹脂層２８の場合）、若しくは、該境界部分が外周側には形成されることなくほぼ全面が上記封止樹脂２７によって覆われる（樹脂層２９の場合）ため、上記従来構成に比べて、該露出部分に対する封止樹脂のはみ出し（バリ）を抑えることができる。

また、上記回転子３の軸方向の両端部のうち、回転位置検出回路のセンサ４１によって検出される側（センサ４１の検出面側）の端部の樹脂層２８は、外周側の薄肉層３０と、内周側の厚肉層３１とを備えていて、該薄肉層３０は、もう一方の端部の樹脂層２９の厚みよりも小さく形成されているため、上記薄肉層３０において、上記センサ４１によって磁石２５の磁界を確実に且つ精度良く検出することができる。

しかも、上記センサ４１は、上記回転子３内に放射状に配置される磁石２５に対し、該回転子３の外周側で且つ平面視で該磁石２５と重なるような位置に配置されるため、上記回転子３全体の磁界の影響や、固定子２の巻線１３で生じる磁界の影響を受けることなく、上記磁石２５の存在する範囲で、該磁石２５の磁界をより精度良く検出することができる。

さらに、上記回転子３が封止樹脂２７によって封止される際、上記センサ４１の検出面側とは反対側から該封止樹脂２７が射出される一方、該回転子３内の磁石１５はセンサ４１の検出面側から保持ピン５２によって保持されるため、上記封止樹脂２７の射出圧力によって上記磁石２５が保持ピン５２に押し付けられ、その状態で該封止樹脂２７によって封止される。したがって、複数の磁石２５を、センサ４１の検出面側で回転子３の軸方向のほぼ同じ位置になるように並べた状態で封止樹脂２７によって封止できるため、該磁石２５の磁界を上記センサ４１によって、さらに精度良く検出することができる。

また、上述のように回転子３を封止樹脂２７によって封止する際に、該封止樹脂２７の射出によって上記磁石２５が所定量以上、浮き上がらないように、該磁石２５のセンサ４１の検出面とは反対側に、該磁石２５から所定距離、離間した状態で浮上防止ピン５７を配置することにより、該ピン５２，５７によって上記磁石２５が破損したり該磁石２５の寸法のバラツキによって成形型５１，５５内への配置作業の作業性が悪化したりすることなく、上記磁石２５の所定量以上の浮き上がりを確実に防止することができる。

《その他の実施形態》
上記実施形態については、以下のような構成としてもよい。

上記実施形態では、回転子３におけるセンサ４１の検出面側に、厚肉層３１と薄肉層３０とからなる樹脂層２８を形成しているが、この限りではなく、薄肉層３０のみによって樹脂層を形成してもよい。

また、上記実施形態では、回転子コア２３のスロット２４内に磁石２５を配置した後、成形型５１，５５に取り付けるようにしているが、この限りではなく、上記回転子コア２３を成形型５１，５５に取り付けた後、該回転子コア２３のスロット２４内に磁石２４を配置してもよい。

さらに、上記実施形態では、回転子３の軸方向端部の外周側に、樹脂層２８が形成されない露出部２８ａを設けているが、この限りではなく、回転子３の全面を封止樹脂で覆ってもよい。

以上説明したように、本発明は、回転子コアのスロット内に磁石が配置された回転子を封止樹脂によって封止する構成に工夫を凝らすことにより、該磁石の保持力の向上を図りつつ封止樹脂のバリの発生を極力抑えることができるため、例えばモールドロータを備えたモータに特に有用である。

本発明の実施形態に係るモータの概略構成を示す縦断面図である。 回転子の概略構成を示す斜視図である。 回転子の（Ａ）図２におけるIIIa-IIIa線断面図、（Ｂ）底面図、である。 回転子コアの（Ａ）平面図、（Ｂ）（Ａ）におけるIVb-IVb線断面図、である。 回転子に対して封止樹脂を射出した後の磁石部分の状態を拡大して示す部分拡大断面図である。 回転子に対して封止樹脂を射出した後の回転子コア部分の状態を拡大して示す部分拡大断面図である。 基板の保持構造を拡大して示す部分拡大断面図である。

符号の説明

１ モータ
２ 固定子
３ 回転子
２１ 軸部
２３ 回転子コア
２４ スロット
２５ 磁石
２７ 封止樹脂
２８ 樹脂層
２８ａ 露出部
２８ｂ 非被覆部
２９ 樹脂層
２９ａ ゲート痕部
２９ｂ 凹部
３０ 薄肉層
３１ 厚肉層
４１ センサ（回転角度検出手段）
５１、５５ 成形型
５２ 保持ピン（保持具）
５７ 浮上防止ピン（第２保持具）
Ｐ 軸線

Claims (10)

1. 概略円柱状の回転子コアに形成された複数のスロット内に磁石がそれぞれ保持されるように、少なくとも一部が封止樹脂によって封止された回転子と、該回転子の軸方向外方に配置され、上記磁石から発生する磁界に基づいて上記回転子の角度位置を検出する回転角度検出手段と、を備えたモータであって、
   上記回転子は、その回転角度検出手段側の端部を該回転子の軸方向から見て、少なくとも上記磁石を含む範囲が上記封止樹脂によって封止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、
   上記回転子には、その軸方向両端部の外表面に上記封止樹脂からなる樹脂層が形成されていて、
   上記回転子は、上記回転角度検出手段によって磁界が検出される部分の樹脂層の厚みが、該回転子の回転角度検出手段側とは反対側の軸方向端部における樹脂層の厚みよりも薄いことを特徴とするモータ。
3. 請求項２において、
   上記回転子は、上記回転子コア及び磁石が成形型内に配置された状態で、溶融した上記封止樹脂が該成形型内の上記回転角度検出手段側とは反対側の端部から射出されて固化することにより、該封止樹脂によって封止されていることを特徴とするモータ。
4. 請求項１から３のいずれか一つにおいて、
   上記回転子は、上記回転角度検出手段側の端部において、上記回転角度検出手段によって磁界が検出される部分の樹脂層の厚みが、それ以外の部分の樹脂層の厚みよりも薄いことを特徴とするモータ。
5. 請求項１から４のいずれか一つにおいて、
   上記回転子は、上記回転子コア及び磁石が成形型内に配置され、且つ、上記複数のスロット内の磁石が、該回転子の回転角度検出手段側の端部で同じ軸方向位置に並ぶように保持具によって保持された状態で、溶融した上記封止樹脂が上記成形型内の上記回転角度検出手段側とは反対側の端部から射出されて固化することにより、該封止樹脂によって封止されていることを特徴とするモータ。
6. 請求項５において、
   上記回転子には、上記回転角度検出手段側の端部に、上記保持具によって保持された部分が封止樹脂によって覆われることなく露出する露出部が形成されているとともに、上記回転角度検出手段側とは反対側の端部に設けられた上記樹脂層に、上記封止樹脂を射出する際の入口部分としてのゲート痕部が形成されていることを特徴とするモータ。
7. 請求項５または６において、
   上記回転子には、上記回転角度検出手段側とは反対側の端部に設けられた上記樹脂層に、上記封止樹脂が射出される際に、上記端部から軸方向に所定距離、離間するように配置される第２保持具の先端部によって凹部が形成されていることを特徴とするモータ。
8. 請求項１から７のいずれか一つにおいて、
   上記回転子コアは、複数の鋼板を積層してなることを特徴とするモータ。
9. 請求項１から８のいずれか一つにおいて、
   上記回転角度検出手段は、上記回転子の軸方向から見て、上記磁石の回転子外周側で該磁石と重なるように配置されていることを特徴とするモータ。
10. 概略円柱状の回転子コアに形成された複数のスロット内に磁石がそれぞれ保持されるように、少なくとも一部が封止樹脂によって封止された回転子と、該回転子の軸方向外方に配置され、上記磁石から発生する磁界に基づいて上記回転子の角度位置を検出する回転角度検出手段と、を備えたモータの製造方法であって、
    上記スロットを構成するスロット部が形成された複数の鋼板を積層することによって、上記回転子コアを形成する回転子コア形成工程と、
    上記回転子コアのスロット内において、上記磁石の回転角度検出手段側の全体が上記封止樹脂によって覆われるとともに該磁石が回転角度検出手段側で上記回転子の軸方向の同じ位置に配置されるように、上記複数の磁石を保持具によって保持しつつ、成形型内に配置した上記回転子コア及び磁石に対して上記回転角度検出手段側とは反対側から上記封止樹脂を射出する樹脂射出工程と、を備えていることを特徴とするモータの製造方法。

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