JP2021164308A - ロータおよびモータ - Google Patents

Abstract

【課題】シャフトへの振動の伝搬を抑制する。【解決手段】本発明によるロータ（１００）は、シャフト（１１０）と、磁極部（１２０）と、弾性体（１６０）とを有する。シャフト（１１０）は、軸方向（ＡＤ）に延びる。弾性体（１６０）は、磁極部（１２０）とシャフト（１１０）との間に位置する。磁極部（１２０）は、複数の磁極コア（１３０）と、複数の永久磁石（１４０）と、樹脂部（１５０）とを有する。複数の永久磁石（１４０）は、周方向（ＣＤ）に沿って複数の磁極コア（１３０）の間に位置する。樹脂部（１５０）は、複数の磁極コア（１３０）の少なくとも一部および複数の永久磁石（１４０）の少なくとも一部を覆う。弾性体（１６０）は、樹脂部（１５０）の少なくとも一部を覆い、シャフト（１１０）を直接的または間接的に覆い、磁極部（１２０）と前記シャフト（１１０）を連結する。【選択図】図４

Description

本発明は、ロータおよびモータに関する。

永久磁石をロータに内蔵したＩＰＭ（Ｉｎｔｅｒｉｏｒ Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ Ｍａｇｎｅｔｉｃ）モータが知られている。ＩＰＭモータは、インダクションモータと比べて、二次電流による損失が生じないため、効率的に駆動できる。

ＩＰＭモータでは、永久磁石を安定的に固定することが検討されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１には、軸心孔を中心に延びる磁石収容孔に収容された永久磁石が脱落することを防止するために、磁石収容孔および永久磁石の軸方向両側に、非磁性体から構成された２つの磁石止部材を装着したモータ装置が記載されている。

特開２００９−１７７９４４号公報

特許文献１のモータ装置では、磁石止部材は、永久磁石とともに軸心孔に挿通される回転軸とも接続する。このため、磁石収容孔において生じた振動が磁石止部材を介して回転軸に伝搬して、ロータが比較的大きく振動するおそれがある。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、シャフトへの振動の伝搬を抑制可能なロータおよびモータを提供することにある。

本発明の例示的なロータは、シャフトと、磁極部と、弾性体とを有する。前記シャフトは、軸方向に延びる。前記弾性体は、前記磁極部と前記シャフトとの間に位置する。前記磁極部は、複数の磁極コアと、複数の永久磁石と、樹脂部とを有する。前記複数の永久磁石は、周方向に沿って前記複数の磁極コアの間に位置する。前記樹脂部は、前記複数の磁極コアの少なくとも一部および前記複数の永久磁石の少なくとも一部を覆う。前記弾性体は、前記樹脂部の少なくとも一部を覆い、前記シャフトを直接的または間接的に覆い、前記磁極部と前記シャフトを連結する。

本発明の例示的なモータは、上記に記載のロータと、前記ロータと対向するステータとを有する。

例示的な本発明によれば、シャフトへの振動の伝搬を抑制できる。

図１は、例示的な第１の実施形態のモータの斜視図である。 図２は、例示的な第１の実施形態のステータとロータの斜視図である。 図３は、例示的な第１の実施形態のロータの斜視図である。 図４は、例示的な第１の実施形態のシャフトおよび弾性体を取り除いたロータの斜視図である。 図５は、例示的な第１の実施形態のシャフト、弾性体および樹脂を取り除いたロータの斜視図である。 図６は、例示的な第１の実施形態のロータにおける磁極コアと永久磁石の分解図である。 図７は、例示的な第１の実施形態の磁極部の一部拡大図である。 図８は、図７の弾性体を取り除いた磁極部の模式図である。 図９は、図８の一部拡大図である。 図１０は、シャフトおよび弾性体を取り除いた例示的な第２の実施形態のロータの断面図である。 図１１は、弾性体を透視した例示的な第３の実施形態のロータの一部拡大図である。 図１２は、弾性体を透視した例示的な第４の実施形態のロータの一部拡大図である。 図１３は、例示的な第５の実施形態のロータの一部拡大図である。 図１４は、例示的な第５の実施形態のロータにおける磁極コアおよび永久磁石の斜視図である。 図１５は、例示的な第６の実施形態のロータの一部拡大図である。 図１６は、弾性体を取り除いた例示的な第６の実施形態のロータの一部拡大図である。 図１７は、弾性体を透視した例示的な第７の実施形態のロータの一部拡大図である。

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、図中、同一または相当部分については同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。

なお、本明細書では、便宜上、モータの中心軸Ａ（図１参照）の方向を上下方向として説明する。本明細書において、上下方向は、説明の便宜上定められたものであり、鉛直方向と一致することを意図していない。また、モータの中心軸Ａの方向と平行な方向を単に「軸方向」と呼び、モータの中心軸Ａを中心とする径方向および周方向を単に「径方向」および「周方向」と呼ぶことにする。同様にして、ロータについても、モータに組み込まれた状態においてモータの軸方向、径方向および周方向と一致する方向を単に「軸方向」、「径方向」および「周方向」と呼ぶことにする。ただし、これは、あくまで説明の便宜のためであり、本発明の実施形態に係るロータ、およびモータの使用時の向きを限定するものではない。また、「平面視」は、軸方向からモータを見ることを示す。なお、本明細書において「平行な方向」は、略平行な方向も含む。

まず、図１および図２を参照して、例示的な第１の実施形態のロータ１００を有するモータ２００を説明する。図１は、モータ２００の斜視図であり、図２は、モータ２００のロータ１００およびステータ２１０を示した斜視図である。

＜モータ２００の概略構成＞
第１の実施形態のモータ２００は、筐体２０２と、ステータ２１０と、ロータ１００とを有する。ステータ２１０は、ロータ１００と対向する。ロータ１００の具体的な構成は後述する。第１の実施形態のロータ１００は、モータ２００に好適に適用できる。

＜筐体２０２＞
図１に示すように、筐体２０２は、略円柱形状である。筐体２０２は、ステータ２１０およびロータ１００の大部分を収容する。ただし、ロータ１００のシャフト１１０は、筐体２０２の上面の中心から突出する。なお、シャフト１１０は、筐体２０２の下面（底面）の中心から突出してもよい。

＜ロータ１００＞
図２に示すように、ロータ１００は、軸方向ＡＤに延びる中心軸Ａを中心に回転する。ロータ１００は、ステータ２１０の径方向内側に配置される。中心軸Ａはロータ１００の回転中心である。

ロータ１００は、シャフト１１０を有する。ロータ１００の回転により、シャフト１１０は、中心軸Ａを中心に回転する。

＜シャフト１１０＞
シャフト１１０は、軸方向ＡＤに延びる。シャフト１１０は、ロータ１００の径方向内側において軸方向ＡＤに延びる柱状の部材である。シャフト１１０の材料には、例えば、ステンレス等の金属が用いられる。

＜ステータ２１０＞
ステータ２１０は、駆動電流に応じて磁束を発生させる電機子である。ステータ２１０は、中心軸Ａを中心とする略円環状構造である。

モータ２００は、家電機器などの装置に取り付けられる。モータ２００は、装置内部の外部電源（図示せず）に接続され、駆動時には、外部電源から駆動回路（図示せず）を介してステータ２１０に駆動電流が供給される。駆動電流の供給に応じてステータ２１０に磁束が生じ、ステータ２１０とロータ１００との間の磁気的反発および吸引の作用により、周方向のトルクが生じる。これにより、ロータ１００が、中心軸Ａを中心に回転し始める。

次に、図３および図４を参照して、例示的な第１の実施形態のロータ１００を説明する。図３は、例示的な第１の実施形態のロータ１００の斜視図であり、図４は、例示的な第１の実施形態のシャフト１１０および弾性体１６０を取り除いたロータ１００の斜視図である。図４は、図３のシャフト１１０を配置して弾性体１６０を形成する前のロータ１００に相当する。

図３および図４に示すように、ロータ１００は、シャフト１１０と、磁極部１２０と、弾性体１６０とを有する。

＜磁極部１２０＞
磁極部１２０は、複数の磁極コア１３０と、複数の永久磁石１４０と、樹脂部１５０とを有する。磁極部１２０は、シャフト１１０に対して、周方向外側に間隔をあけて環状に配置される。

＜磁極コア１３０＞
複数の磁極コア１３０は、周方向ＣＤに沿ってそれぞれ等しく間隔をあけて配列される。磁極コア１３０は、それぞれ等しい形状を有している。磁極コア１３０は、例えば、磁性体である電磁鋼板が軸方向ＡＤに積層された積層鋼板から形成される。磁極コア１３０は、略扇形形状である。このように磁極コア１３０が扇形形状であるロータ１００は、スポークロータとも呼ばれる。

＜永久磁石１４０＞
永久磁石１４０は、略直方体形状である。永久磁石１４０が略直方体形状である場合、永久磁石１４０を比較的容易に作製できる。永久磁石１４０は、複数個有し、周方向ＣＤに沿って隣り合う磁極コア１３０各々の間に位置する。より詳しくは、永久磁石１４０の周方向側端面と磁極コア１３０の周方向側端面は、互いに接する、あるいは、微小な距離を有した状態で位置する。各永久磁石１４０の周方向ＣＤの両端面は、磁極面（Ｎ極またはＳ極）である。それにより、磁極コア１３０は、永久磁石１４０により、ある磁極（例えばＮ極）に磁化され、隣り合う磁極コア１３０は異なる磁極（Ｓ極）に磁化される。

＜樹脂部１５０＞
樹脂部１５０は、例として、絶縁性の樹脂から形成される。樹脂部１５０は、後述するように弾性体１６０を成型する際には、溶融する弾性体材料の熱で変形しにくい樹脂材から形成されることが好ましい。樹脂部１５０は、複数の磁極コア１３０の少なくとも一部および複数の永久磁石１４０の少なくとも一部を覆う。複数の磁極コア１３０および複数の永久磁石１４０とは、樹脂部１５０によりひと繋がりで覆われることで磁極部１２０が形成される。

なお、磁極コア１３０の一部は樹脂部１５０から露出する。詳細には、磁極コア１３０の径方向外側端面の一部は、樹脂部１５０から露出する。

＜弾性体１６０＞
弾性体１６０は、磁極部１２０とシャフト１１０との間に位置する。例えば、弾性体１６０は、ゴムから構成される。あるいは、弾性体１６０は、エラストマーから構成されてもよい。

弾性体１６０は、樹脂部１５０の少なくとも一部を覆う。より詳細には、弾性体１６０は、樹脂部１５０の軸方向両側端部から樹脂部１５０を覆う。

弾性体１６０は、シャフト１１０を直接的または間接的に覆う。弾性体１６０は、シャフト１１０と接触してシャフト１１０を覆ってもよい。あるいは、弾性体１６０は、別部材を介してシャフト１１０と接触してシャフト１１０を覆ってもよい。

さらに、弾性体１６０は、磁極部１２０とシャフト１１０を連結する。弾性体１６０により、磁極部１２０の回転とともにシャフト１１０も連動して回転する。

第１の実施形態のロータ１００では、複数の磁極コア１３０および複数の永久磁石１４０とは、樹脂部１５０によりひと繋がりで覆われることにより、磁極コア１３０および永久磁石１４０との相対的な位置が固定され、各々の部品の位置がずれるのを防ぐ。

第１の実施形態のロータ１００では、弾性体１６０がシャフト１１０と磁極部１２０との間に位置するため、ロータ１００の回転時に磁極部１２０で発生するコギングトルクなどの振動がシャフト１１０に伝搬することを抑制できる。また、弾性体１６０が樹脂部１５０の一部を覆い、磁極部１２０とシャフト１１０を連結することで、シャフト１１０に対する磁極コア１３０の位置ずれを抑制できる。さらに、隣り合う磁極コア１３０およびシャフト１１０が樹脂部１５０またはゴムなどを有する弾性体１６０といった磁気抵抗の大きい材料で連結されるため、磁極コア１３０からの径方向内側への磁束漏れを抑制できる。

また、弾性体１６０は、周方向ＣＤに沿って隣り合う永久磁石１４０の間に位置する。このため、ロータ１００の回転時に永久磁石１４０において発生する振動が伝搬することを抑制できる。

次に、図１から図６を参照して、例示的な第１の実施形態のロータ１００を説明する。図５は、例示的な第１の実施形態のシャフト１１０、樹脂部１５０および弾性体１６０を取り除いたロータ１００の斜視図である。図５では、図４のロータ１００から樹脂部１５０を除去しており、図５は、樹脂部１５０を形成する前のロータ１００に対応する。また、図６は、例示的な第１の実施形態のロータ１００における磁極コア１３０と永久磁石１４０の分解図である。

図５に示すように、複数の磁極コア１３０は、周方向ＣＤに沿ってそれぞれ等しく間隔をあけて配列される。隣り合う磁極コア１３０の各々の間には、各々の永久磁石１４０が配置される。永久磁石１４０の位置は、磁極コア１３０によって規定される。ここでは、永久磁石１４０の軸方向ＡＤに沿った長さは、磁極コア１３０の軸方向ＡＤに沿った長さよりも大きい。このように永久磁石１４０が磁極コア１３０よりも大きい構造は、オーバーハング構造とも呼ばれる。

永久磁石１４０の軸方向ＡＤの長さは、磁極コア１３０の軸方向の長さよりも大きい。したがって、永久磁石１４０の体積を大きくでき、磁束量を増加できる。

複数の永久磁石１４０のそれぞれは、磁極コア１３０に対して軸方向に突出した磁石突出部１４２を有する。弾性体１６０は、周方向ＣＤに沿って磁石突出部１４２の間に位置する。この場合、永久磁石１４０の体積を比較大きくできるため、磁束量を増加できる。また、磁石突出部１４２の間に弾性体１６０が位置するため、磁極部１２０の周方向位置がシャフト１１０に対して捻じれることを抑制できる。

さらに、永久磁石１４０から発生する磁束を検知する磁気センサ（図示せず）がロータ１００に対向して配置される。磁極コア１３０に対して軸方向ＡＤに突出した磁石突出部１４２により、磁気センサとの距離が近くなるため、永久磁石１４０の磁束を高精度に検知できる。

磁極コア１３０は、本体部１３２と、突出部１３４と、外縁部１３６とを有する。本体部１３２は、径方向内側から径方向外側に向かうにつれて周方向幅が広くなる略扇形形状である。本体部１３２の径方向ＲＤに沿った長さは、永久磁石１４０の径方向ＲＤに沿った長さにほぼ等しい。

突出部１３４は、本体部１３２の径方向内側に位置する。より詳細には、突出部１３４は、本体部１３２における永久磁石１４０の径方向内側端部よりも径方向内側に突出する。突出部１３４の周方向ＣＤに沿った長さは、本体部１３２と突出部１３４との境界部の周方向ＣＤに沿った長さよりも大きい。

外縁部１３６は、本体部１３２の径方向外側に位置する。より詳細には、外縁部１３６は、本体部１３２における永久磁石１４０の径方向外側端部よりも径方向外側に突出する。外縁部１３６の周方向ＣＤに沿った長さは、本体部１３２と外縁部１３６との境界部の周方向ＣＤに沿った長さよりも大きい。

外縁部１３６は、中央部１３６ａと、端部１３６ｂと、端部１３６ｃとを有する。中央部１３６ａは、本体部１３２の径方向外側端部よりも径方向外側に位置する。端部１３６ｂは、中央部１３６ａに対して周方向一方側に位置しており、端部１３６ｃは、中央部１３６ａに対して周方向他方側に位置している。

中央部１３６ａの径方向外側端部は、一定の曲率半径を有する。中央部１３６ａの曲率半径は、中心軸Ａと中央部１３６ａの径方向外側端部との間の長さと略等しい。端部１３６ｂおよび端部１３６ｃの径方向外側端部は、中央部１３６ａ側から周方向外側に向かうにつれて径方向内側に傾斜する。そのため、磁極の切り替わり位置に近い端部１３６ｂおよび端部１３６ｃにおいては、径方向に対向するステータ２１０との距離が徐々に遠くなるため、ステータ２１０との間で生じる磁気的反発および吸引の作用が弱くなる。したがって、ロータ１００が回転し磁極が切り替わる際に発生するコギングトルクが低減し、ロータ１００を滑らかに回転できる。

なお、図４を参照して上述したように、磁極コア１３０の一部は樹脂部１５０から露出する。磁極コア１３０のうち少なくとも本体部１３２の軸方向端部が樹脂で覆われる。一方、磁極コア１３０の中央部１３６ａの径方向外側端部が樹脂部１５０から露出する。磁極コア１３０の外縁部１３６において、中央部１３６ａは、樹脂部１５０から露出する一方で、端部１３６ｂおよび端部１３６ｃの径方向外側端部は、樹脂部１５０に覆われる。このため、ロータ１００の回転トルクを生じさせる中央部１３６ａとステータ２１０（図２）との距離を近づけることができ、ロータ１００の回転トルクを向上させることができる。また、端部１３６ｂおよび端部１３６ｃの径方向外側端部が樹脂部１５０に覆われるため、ロータ１００の回転時に磁極コア１３０が径方向外側に移動しようとする慣性力に対し、移動を規制することができる。

なお、上述したように、図３は、作製されたロータ１００に相当し、図４は、弾性体１６０を形成する前のロータ１００に相当する。また、図５および図６は、樹脂部１５０を形成する前のロータ１００に相当する。

次に、図３〜図６を参照して、例示的な第１の実施形態のロータ１００の作製方法を説明する。まず、図５および図６に示すように、複数の磁極コア１３０を周方向ＣＤに沿って配列し、隣り合う磁極コア１３０の間に永久磁石１４０を配置する。

次に、図４に示すように、磁極コア１３０および永久磁石１４０を樹脂で覆うことで、樹脂部１５０が形成される。例えば、図５で示すように、複数の磁極コア１３０および複数の永久磁石１４０が、周方向ＣＤに配置された状態で、樹脂成形型内に収容される。その後、樹脂成形型内に樹脂材料を注入することで、複数の磁極コア１３０の少なくとも一部および複数の永久磁石１４０の少なくとも一部を覆う樹脂部１５０を形成する。ここでは、磁極コア１３０の径方向外側面、より詳細には、中央部１３６ａの径方向外側端部は、樹脂部１５０に覆われることなく露出する。また、磁極コア１３０の径方向内側面は、樹脂部１５０に覆われることなく露出する。また、永久磁石１４０の径方向内側面は、樹脂部１５０に覆われることなく露出する。以上のようにして、磁極部１２０を形成する。

その後、図３に示すように、シャフト１１０を中心軸Ａに沿って樹脂部１５０の中心に配置して弾性体１６０を形成する。例えば、図４の磁極部１２０が、弾性体成形型に配置される。この場合、磁極部１２０と弾性体成形型との間に空間が設けられる。その後、弾性体成形型内に弾性体材料を注入することで、磁極部１２０の少なくとも一部を覆う弾性体１６０を形成する。弾性体１６０は、シャフト１１０と磁極部１２０との間に位置する。

次に、図１〜図８を参照して、例示的な第１の実施形態のロータ１００における樹脂部１５０および弾性体１６０を説明する。図７は、例示的な第１の実施形態の磁極部１２０の一部拡大図であり、図８は、図７の弾性体１６０を取り除いた磁極部１２０の模式図である。

図８に示すように、樹脂部１５０は、磁極コア１３０の少なくとも一部を覆うとともに永久磁石１４０の少なくとも一部を覆う。また、樹脂部１５０は、周方向ＣＤに接続する。

樹脂部１５０は、コア被覆部１５２と、磁石被覆部１５４と、環状部１５６とを有する。コア被覆部１５２は、磁極コア１３０の少なくとも一部を覆う。詳細には、コア被覆部１５２は、磁極コア１３０の軸方向端面を覆う。なお、ここでは、コア被覆部１５２は、磁極コア１３０の本体部１３２の軸方向端面を覆う。また、コア被覆部１５２の軸方向端面は略平坦状である。

磁石被覆部１５４は、永久磁石１４０の少なくとも一部を覆う。詳細には、磁石被覆部１５４は、永久磁石１４０の周方向端面の少なくとも一部および永久磁石１４０の軸方向端面の少なくとも一部を覆う。

環状部１５６は、磁石被覆部１５４の径方向外側で隣り合う磁石被覆部１５４同士を接続する。環状部１５６が磁石被覆部１５４の径方向外側で接続するため、弾性体１６０は、隣り合う永久磁石１４０の間に位置するコア被覆部１５２を広い面積で覆うことができる。このため、弾性体１６０が周方向ＣＤおよび径方向ＲＤに移動する（ずれる）ことを抑制できる。

図７および図８に示すように、弾性体１６０は、樹脂部１５０の少なくとも一部を覆う。弾性体１６０は、コア被覆部１５２を覆う。また、弾性体１６０は、隣り合う磁石被覆部１５４の間に位置する。

弾性体１６０は、磁石被覆部１５４と環状部１５６とによって囲まれた空間に位置する。このように、樹脂部１５０の磁石被覆部１５４および環状部１５６により、弾性体１６０が周方向ＣＤおよび径方向ＲＤに移動することを抑制できる。また、環状部１５６により、弾性体１６０を形成する際に溶融する弾性体材料が外部に流れだすことを抑制できる。

次に、図９を参照して、例示的な第１の実施形態のロータ１００における樹脂部１５０による永久磁石１４０の被覆を説明する。図９は、図８の一部拡大図である。

図９に示すように、磁石被覆部１５４は、直線状被覆部１５４ａと、角部被覆部１５４ｂとを有する。直線状被覆部１５４ａは、永久磁石１４０の周方向端面に沿って永久磁石１４０を直線状に覆う。このため、隣り合う磁石被覆部１５４の間の距離は、径方向外側において比較的長く、径方向内側において比較的短い。

角部被覆部１５４ｂは、直線状被覆部１５４ａの径方向内側に位置し、直線状被覆部１５４ａに対して永久磁石１４０側に曲がる。磁石被覆部１５４が直線状被覆部１５４ａに対して永久磁石１４０側に曲がる角部被覆部１５４ｂを有するため、隣り合う永久磁石１４０の径方向内側の間隔を比較的長くできる。したがって、弾性体１６０の形成時に弾性体材料が滑らかに流動するとともに、弾性体１６０と磁石被覆部１５４との接触面積が増大するため、ロータ１００が回転する際の弾性体１６０の捻じれに対する強度を増加できる。

なお、図６では、磁極部１２０の複数の磁極コア１３０は互いに分離されていたが、これに限定されない。複数の磁極コア１３０は、連結されてもよい。

次に、図１０を参照して、例示的な第２の実施形態のロータ１００Ｂを説明する。図１０は、例示的な第２の実施形態の樹脂部１５０および弾性体１６０を取り除いたロータ１００Ｂの断面図である。なお、図１０のロータ１００は、磁極部１２０が複数の磁極コア１３０に加えて連結部１３０ａをさらに有する点を除いて、図５に示したロータ１００と同様の構成を有している。このため、冗長を避けるために重複する記載を省略する。

図１０に示すように、磁極部１２０は、複数の磁極コア１３０に加えて連結部１３０ａをさらに有する。連結部１３０ａは、隣り合う磁極コア１３０を連結する。連結部１３０ａは、一方の磁極コア１３０の径方向外側と他方の磁極コア１３０の径方向外側とを連結する。

連結部１３０ａは、複数の磁極コア１３０を周方向ＣＤに配列する前に予め磁極コア１３０と連結していてもよい。あるいは、連結部１３０ａは、複数の磁極コア１３０を周方向ＣＤに略等間隔に配列した後で、隣り合う磁極コア１３０を連結するように取り付けられてもよい。

なお、図２〜図１０に示したロータ１００では、樹脂部１５０のコア被覆部１５２の軸方向端面は平坦状であったが、これに限定されない。コア被覆部１５２の軸方向端部に凹部が設けられてもよい。

次に、図１１を参照して、例示的な第３の実施形態のロータ１００Ｃを説明する。図１１は、弾性体１６０を透視した例示的な第３の実施形態のロータ１００Ｃの一部拡大図である。なお、ここでは、磁極部１２０の外観を視認しやすくするために、透視する弾性体１６０を点ハッチングで示している。

図１１に示すように、樹脂部１５０のコア被覆部１５２は、磁極コア１３０の軸方向端面を覆う。コア被覆部１５２には軸方向ＡＤに凹む凹部１５３が設けられる。図１１では、凹部１５３は、コア被覆部１５２の径方向外側に位置しており、磁極コア１３０の本体部１３２の径方向外側部分が樹脂部１５０に覆われることなく露出する。

弾性体１６０は、コア被覆部１５２の凹部１５３内に介在する。弾性体１６０がコア被覆部１５２の凹部１５３内に介在することにより、樹脂部１５０と弾性体１６０との接触面積が増大する。このため、弾性体１６０が周方向ＣＤおよび径方向ＲＤに移動することを抑制できる。

なお、図１１に示したロータ１００Ｃには、隣り合う永久磁石１４０の間に位置するコア被覆部１５２に１つの凹部１５３が設けられていたが、これに限定されない。コア被覆部１５２に複数の凹部１５３が設けられてもよい。

次に、図１２を参照して、例示的な第４の実施形態のロータ１００Ｄを説明する。図１２は、弾性体１６０を透視した例示的な第４の実施形態のロータ１００Ｄの一部拡大図である。図１２に示したロータ１００Ｄは、コア被覆部１５２に、複数の凹部１５３として外縁凹部１５３ａおよび被覆凹部１５３ｂが設けられている点を除いて、図１１に示したロータ１００Ｃと同様の構成を有しており、冗長を避けるために重複する記載を省略する。

コア被覆部１５２の凹部１５３は、外縁凹部１５３ａと、被覆凹部１５３ｂと有する。外縁凹部１５３ａは、コア被覆部１５２と、磁石被覆部１５４と、環状部１５６とによって形成される。外縁凹部１５３ａは径方向外側に位置するため、外縁凹部１５３ａの面積を大きくでき、弾性体１６０が周方向および径方向に移動することを抑制できる。被覆凹部１５３ｂは、コア被覆部１５２内に位置する。凹部１５３を複数有することで、弾性体１６０が周方向に移動することをより抑制できる。

なお、例示的な第４の実施形態のロータ１００Ｄにおいて、樹脂部１５０は、軸方向一方側および軸方向他方側において異なる形状を有してもよい。被覆凹部１５３ｂが、ロータ１００Ｄの軸方向一方側に設けられ、軸方向他方側に設けられない構造としてもよい。

このように、コア被覆部１５２の被覆凹部１５３ｂは、樹脂部１５０の軸方向の一方側のみに設けられる。樹脂部１５０の形成時に磁極コア１３０を位置決めするための凹部を被覆凹部１５３ｂとして転用してもよい。

なお、図２〜図１２に示したロータ１００では、磁極コア１３０の軸方向端面は平坦であったが、これに限定されない。コア被覆部１５２の凹部に対応して、磁極コア１３０の軸方向端面に貫通孔が設けられてもよい。

次に、図１３および図１４を参照して例示的な第５の実施形態のロータ１００Ｅを説明する。図１３は、例示的な第５の実施形態のロータ１００Ｅの一部拡大図であり、図１４は、例示的な第５の実施形態のロータ１００Ｅにおける磁極コア１３０および永久磁石１４０の斜視図である。

図１３に示すように、樹脂部１５０は、磁極コア１３０の平面を覆うコア被覆部１５２を有し、コア被覆部１５２に外縁凹部１５３ａおよび被覆凹部１５３ｂが設けられる。また、磁極コア１３０には、コア被覆部１５２の被覆凹部１５３ｂに対応して貫通孔１３０ｈが設けられる。貫通孔１３０ｈは、磁極コア１３０の軸方向ＡＤの一方側と他方側との間にわたって貫通する。軸方向ＡＤの一方側の被覆凹部１５３ｂは、磁極コア１３０の貫通孔１３０ｈの一方側と接続する。同様に、軸方向ＡＤの他方側の被覆凹部１５３ｂは、磁極コア１３０の貫通孔１３０ｈの他方側と接続する。弾性体１６０は、貫通孔１３０ｈおよび被覆凹部１５３ｂを覆う。磁極コア１３０および樹脂部１５０のコア被覆部１５２を軸方向ＡＤに一方側から他方側まで貫通して弾性体１６０が覆うため、弾性体１６０が周方向・径方向に捻じれることを抑制できる。

また、図１１〜図１４に示したロータ１００では、コア被覆部１５２に凹部１５３が設けられたが、これに限定されない。磁石被覆部１５４に凹部が設けられてもよい。

次に、図１５および図１６を参照して、例示的な第６の実施形態のロータ１００Ｆを説明する。図１５は、例示的な第６の実施形態のロータ１００Ｆの一部拡大図であり、図１６は、弾性体１６０を取り除いた例示的な第６の実施形態のロータ１００Ｆの一部拡大図である。

図１５に示すように、樹脂部１５０の磁石被覆部１５４には磁石凹部１５５が設けられる。樹脂部１５０を成型する際に、永久磁石１４０は樹脂成型金型内に配置される。その際、ピン形状などの位置決め用金型が、永久磁石１４０の軸方向端面に配置され、永久磁石１４０の位置決めがされる。樹脂を樹脂成型金型内に注入して樹脂部１５０が形成された際、位置決め用金型の跡として、磁石凹部１５５が設けられる。

なお、図１〜図１６を参照して上述した説明では、シャフト１１０は、弾性体１６０に直接的に装着されたが、これに限定されない。シャフト１１０は、別部材に装着され、この部材が弾性体に固定されてもよい。

次に、図１７を参照して例示的な第７の実施形態のロータ１００Ｇを説明する。図１７は、弾性体１６０を透視した例示的な第７の実施形態のロータ１００Ｇの一部拡大図である。

図１７に示すように、ロータ１００Ｇは、シャフト１１０のシャフト取付コア１７０をさらに有する。シャフト取付コア１７０は、磁極コア１３０と離れて位置する。また、弾性体１６０は、磁極コア１３０とシャフト取付コア１７０との間に位置する。弾性体１６０は、シャフト取付コア１７０の少なくとも一部を覆う。シャフト取付コア１７０により、シャフト１１０の空転を抑制できる。また、シャフト１１０と磁極部１２０とが分離して弾性体１６０を介して接続することにより、磁極コア１３０からの径方向内側への磁束漏れを抑制できる。

以上、図面を参照して本発明の実施形態について説明した。ただし、本発明は、上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施できる。また、上記の実施形態に開示される複数の構成要素は適宜改変可能である。例えば、ある実施形態に示される全構成要素のうちのある構成要素を別の実施形態の構成要素に追加してもよく、または、ある実施形態に示される全構成要素のうちのいくつかの構成要素を実施形態から削除してもよい。

また、図面は、発明の理解を容易にするために、それぞれの構成要素を主体に模式的に示しており、図示された各構成要素の厚さ、長さ、個数、間隔等は、図面作成の都合上から実際とは異なる場合もある。また、上記の実施形態で示す各構成要素の構成は一例であって、特に限定されるものではなく、本発明の効果から実質的に逸脱しない範囲で種々の変更が可能であることは言うまでもない。

本発明は、モータおよびロータに好適に利用される。

１００ ロータ
１１０ シャフト
１２０ 磁極部
１３０ 磁極コア
１４０ 永久磁石
１５０ 樹脂部
１６０ 弾性体
２００ モータ
２１０ ステータ

Claims (12)

1. 軸方向に延びるシャフトと、
   磁極部と、
   前記磁極部と前記シャフトとの間に位置する弾性体と、
   を有し、
   前記磁極部は、
   複数の磁極コアと、
   複数個有し、周方向に沿って前記複数の磁極コアにおける隣り合う磁極コア各々の間に位置する永久磁石と、
   前記複数の磁極コアの少なくとも一部および前記複数の永久磁石の少なくとも一部を覆う樹脂部と、
   を有し、
   前記弾性体は、前記樹脂部の少なくとも一部を覆い、前記シャフトを直接的または間接的に覆い、前記磁極部と前記シャフトを連結する、ロータ。
2. 前記複数の永久磁石のそれぞれは、前記磁極コアに対して軸方向に突出した磁石突出部を有し、
   前記弾性体は、前記複数の永久磁石のそれぞれの前記磁石突出部のうちの周方向に沿って隣り合う磁石突出部の間に位置する、請求項１に記載のロータ。
3. 前記樹脂部は、
   前記複数の永久磁石のそれぞれについて周方向端面の少なくとも一部および軸方向端面の少なくとも一部を覆う磁石被覆部と、
   前記複数の永久磁石のそれぞれを覆う前記磁石被覆部のうち隣り合う磁石被覆部同士を接続する複数の環状部と
   を有し、
   前記弾性体は、前記磁石被覆部と前記環状部とによって囲まれた空間に位置する、請求項２に記載のロータ。
4. 前記複数の環状部のそれぞれは、前記磁石被覆部の径方向外側で接続する、請求項３に記載のロータ。
5. 前記複数の永久磁石のそれぞれについて、前記磁石被覆部は、
   前記永久磁石の周方向端面に沿って前記永久磁石を直線状に覆う直線状被覆部と、
   前記直線状被覆部の径方向内側端に位置し、前記直線状被覆部に対して前記永久磁石側に曲がる角部被覆部と
   を有する、請求項３または４に記載のロータ。
6. 前記樹脂部は、前記複数の磁極コアのそれぞれの軸方向端面を覆うコア被覆部を有し、
   前記コア被覆部には軸方向に凹む凹部が設けられ、
   前記弾性体は、前記コア被覆部の前記凹部内に介在する、請求項１から５のいずれかに記載のロータ。
7. 前記樹脂部は、
   前記複数の永久磁石のそれぞれについて周方向端面の少なくとも一部および軸方向端面の少なくとも一部を覆う磁石被覆部と、
   前記複数の永久磁石のそれぞれを覆う前記磁石被覆部のうち隣り合う磁石被覆部同士を接続する複数の環状部と
   を有し、
   前記凹部は、前記環状部と、前記磁石被覆部と、前記コア被覆部とによって形成される外縁凹部を有する、請求項６に記載のロータ。
8. 前記凹部は、前記外縁凹部よりも径方向内側に位置する被覆凹部を有する、請求項７に記載のロータ。
9. 前記被覆凹部は、前記樹脂部の軸方向の一方側にのみ設けられる、請求項８に記載のロータ。
10. 前記磁極コアには軸方向の一方側と他方側との間にわたって貫通する貫通孔が設けられ、
    前記凹部は、前記磁極コアの前記貫通孔の一方側と接続し、
    前記凹部は、前記磁極コアの前記貫通孔の他方側と接続し、
    前記弾性体は、前記貫通孔および前記凹部を覆う、請求項６から９のいずれかに記載のロータ。
11. 前記シャフトの取り付けられるシャフト取付コアをさらに有し
    前記シャフト取付コアは、前記磁極コアの径方向内側において離れて位置し、
    前記弾性体は、前記磁極コアと前記シャフト取付コアとの間に位置し、前記シャフト取付コアの少なくとも一部を覆う、請求項１から１０のいずれかに記載のロータ。
12. 請求項１から１１のいずれかに記載のロータと、
    前記ロータと対向するステータと
    を有する、モータ。

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