JP2022146185A - ロータ及びモータ - Google Patents

Abstract

【課題】性能を向上できるロータ及びモータを提供する。
【解決手段】回転軸と一体に回転するロータコア３２と、ロータコア３２の外周面３２Ａ１に配置され軸方向の両端がロータコア３２の軸方向の端面８８から突出された複数のマグネット３３と、ロータコア３２の軸方向の端面に配置されるホルダ７０と、を備え、ロータコア３２は、回転軸に嵌合固定される筒状のロータコア本体部３２Ａと、ロータコア本体部３２Ａからロータコア３２の径方向外側に突出し、ロータコア３２の周方向で隣り合う各マグネット３３の間に配置された複数の突極３２Ｂと、を有し、ホルダ７０は、周方向で隣り合う２つの突極３２Ｂのうち、一方の突極３２Ｂ側にマグネット３３を寄せるマグネット寄せ部７６を有する。
【選択図】図５

Description

本発明は、ロータ及びモータに関する。

ロータコアの外周面に、複数のマグネットを周方向に並べて配置した表面磁石（ＳＰＭ：Ｓｕｒｆａｃｅ Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ Ｍａｇｎｅｔ）型のロータが知られている。ＳＰＭ型のロータの中には、ロータコアの外周面から径方向外側に向かって突出され、周方向で隣り合うマグネットの間に配置された突極を備えた、いわゆるインセット型のロータが知られている。

特開２０２０－０９９１２１号公報

ところで、ロータコアやマグネットの製造誤差に鑑みて、インセット型のＳＰＭロータでは、ロータコアにマグネットを確実に組み付けるために、周方向で隣り合う突極の間の幅よりもマグネットの周方向の幅を小さくする必要がある。このため、突極とマグネットとの間に隙間が生じる。突極とマグネットとの隙間にばらつきがある場合、各マグネットの周方向の位置がバラついて磁極のバランスが崩れてしまう。この結果、モータのトルクリップルが大きくなり、音振悪化等のデメリットが発生する。このように、インセット型のＳＰＭロータでは、モータの性能を向上させるという点で課題が残されていた。

そこで、本発明は、性能を向上できるロータ及びモータを提供する。

上記の課題を解決するために、本発明に係るロータは、回転軸と一体に回転するロータコアと、前記ロータコアの外周面に配置され軸方向の両端が前記ロータコアの軸方向の端面から突出された複数のマグネットと、前記ロータコアの軸方向の端面に配置されるホルダと、を備え、前記ロータコアは、前記回転軸に嵌合固定される筒状のコア本体部と、前記コア本体部から径方向外側に突出し、周方向で隣り合う各前記マグネットの間に配置された複数の突極と、を有し、前記ホルダは、周方向で隣り合う２つの前記突極のうち、一方の前記突極側に前記マグネットを寄せるマグネット寄せ部を有することを特徴とする。

本発明では、性能を向上できるロータ及びモータを提供できる。

実施形態のモータユニットの斜視図。 実施形態のモータユニットの図１のＩＩ－ＩＩ線に沿う断面図。 実施形態のロータの斜視図。 実施形態のロータの図３のＩＶ－ＩＶ線に沿う断面図。 実施形態のロータの分解斜視図。 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。 実施形態のホルダの斜視図であり、（Ａ）は、ホルダを軸方向の他端側から見た図を示し、（Ｂ）は、ホルダを軸方向の一端側から見た図を示す。 図６のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線に沿う断面図。 図８におけるＩＸ部の拡大断面図。 実施形態のロータがトルクリップルを抑制することを示すグラフ。 実施形態のロータが有効磁束の減少を抑制することを示すグラフ。

以下、本発明の実施形態を図１から図１１に基づいて説明する。

（モータユニット）
図１は、モータユニット１の斜視図である。図２は、モータユニット１の図１のＩＩ－ＩＩ線に沿う断面図である。
モータユニット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、モータユニット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」という場合は、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」という場合は、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」という場合は、回転軸３１の径方向を意味するものとする。

（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とは、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の径方向中央には、モータ２の回転軸３１を挿通可能な貫通孔１０ａが形成されている。

また、第１モータケース６及び第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、ステータ８とロータ９とが配置されている。ステータ８は、モータケース５の内周面に固定されている。

（ステータ）
ステータ８は、積層した電磁鋼板等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、円環状のステータコア本体部２１と、ステータコア本体部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。ステータコア本体部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発生する。

（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、内周部に回転軸３１が圧入固定される筒状のロータコア３２と、ロータコア３２の外周部に組付けられた４つのマグネット３３（図５参照）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。回転軸３１とウォーム軸４４は、モータケース５とギヤケース４０とに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、マグネット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、マグネット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内に収納されたウォーム減速機構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、ウォーム減速機構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１０ａ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、円筒状の軸受ボス４９が突設されている。軸受ボス４９は、ウォーム減速機構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に収容されたウォーム減速機構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。ウォームホイール４５には、モータ２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の斜視図である。図４は、図３のＩＶ－ＩＶ線に沿う断面図である。図５は、ロータ９の分解斜視図である。図６は、マグネットカバー７１を取り去ったロータ９の斜視図である。
図３から図６に示すように、ロータ９は、回転軸３１（図２参照）と一体に回転軸線（軸心Ｃ）回りに回転するロータコア３２と、ロータコア３２の外周面に配置された４つのマグネット３３と、ロータコア３２の軸方向の一端側と他端側とにそれぞれ配置される一対のホルダ７０と、ロータコア３２及びマグネット３３の外側を一対のホルダ７０とともに軸方向及び径方向外側から覆う金属製で円筒状のマグネットカバー７１と、を備えている。

ロータコア３２は、円筒状のロータコア本体部３２Ａ（請求項のコア本体部に相当）と、ロータコア本体部３２Ａの外周面３２Ａ１から径方向外側に放射状に突出する４つの突極３２Ｂと、を有している。ロータコア３２は、例えば、軟磁性粉を加圧成形したり、複数の電磁鋼板を軸方向に積層したりして形成されている。
ロータコア本体部３２Ａには、ロータ９の軸心Ｃ（回転軸線）を中心とした回転軸保持孔７２が形成されている。回転軸保持孔７２に、回転軸３１が圧入固定されて保持される。これにより、ロータコア本体部３２Ａは、回転軸３１に嵌合固定される。このため、回転軸３１の軸方向はロータコア３２の軸方向でもあり、回転軸３１の周方向はロータコア３２の周方向でもあり、回転軸３１の径方向はロータコア３２の径方向でもある。

回転軸保持孔７２の内周面には、径方向外側に向かって延びる４つの逃げ溝７３が形成されている。各逃げ溝７３は、周方向に等間隔で配置されている。各逃げ溝７３は、回転軸保持孔７２の径方向内側と連通されている。各逃げ溝７３は、ロータコア３２の軸方向全体にわたって形成されている。各逃げ溝７３の径方向外側の端部は、円弧状の係合部７３ａとされている。係合部７３ａには、後述するホルダ７０の係止爪７４が嵌入される。

４つの突極３２Ｂは、ロータコア本体部３２Ａの外周上に等間隔に突出し、かつ軸方向に延びている。４つの突極３２Ｂは、周方向で隣り合うマグネット３３の間に配置されている。ロータコア本体部３２Ａの外周面３２Ａ１は、ロータ９の軸心Ｃ（回転軸線）を中心とした円形状に形成されている。ロータコア３２の周方向で隣接する突極３２Ｂ間に、マグネット３３が組付けられる。

マグネット３３は、ロータコア本体部３２Ａの外周面３２Ａ１上に４つ設けられている。４つのマグネット３３は、Ｓ極とＮ極とが周方向に交互に並ぶように配置される。マグネット３３は、軸方向からみて円弧状に形成されている。マグネット３３の内周面は、ロータ９の軸心Ｃ（回転軸線）を中心とした円弧形状（ロータコア本体部３２Ａの外周面３２Ａ１とほぼ合致する円弧形状）に形成されている。これに対し、マグネット３３の外周面は、内周面よりも曲率半径の小さい円弧形状に形成されている。すなわち、マグネット３３は、いわゆる偏心マグネットである。このため、マグネット３３の周方向中央部は、マグネット３３の最大膨出部３３ｃである。最大膨出部３３ｃは、突極３２Ｂの径方向外側の端部よりも僅かに径方向外側に位置している。最大膨出部３３ｃは、マグネット３３の外周面における周方向端部３３ｄよりも径方向外側に位置している。周方向端部３３ｄは、突極３２Ｂの径方向外側端と径方向で同一位置にある。

マグネット３３の内周面３３ｅの曲率半径は、ロータコア本体部３２Ａの外周面３２Ａ１の曲率半径に等しい。このため、マグネット３３は、内周面３３ｅがロータコア本体部３２Ａの外周面３２Ａ１に当接した状態でロータコア本体部３２Ａに組み付けられる。

各マグネット３３の軸方向の長さは、ロータコア３２の突極３２Ｂの軸方向長さよりも長くなるように形成されている。各マグネット３３は、ロータコア３２に組付けられた状態において、ロータコア３２軸方向の両端面８８から突出されている。各マグネット３３は、突極３２Ｂに対して軸方向の一端側が他端側よりも短く突出するように配置される。
マグネット３３の円弧方向の両端部には、突極３２Ｂと周方向で対向する両マグネット側面３３ａ１，３３ａ２（第１マグネット側面３３ａ１，第２マグネット側面３３ａ２）（請求項のマグネットの側面に相当）と、マグネット側面３３ａ１，３３ａ２の径方向外側の端部から突極３２Ｂと離間する方向に傾斜して延びるマグネット傾斜面３３ｂと、が設けられている。マグネット３３は、ロータコア３２及び後述するホルダ７０とともにマグネットカバー７１に圧入されている。

マグネットカバー７１は、ロータコア３２及びマグネット３３の外周面を覆う筒状部７１ａと、筒状部７１ａの軸方向一端（図４における下端）に一体成形された張り出し部７１ｂと、張り出し部７１ｂの径方向内側端に一体成形された第１フランジ部７１ｃと、筒状部７１ａの軸方向他端（図４における上端）に一体成形された第２フランジ部７１ｄと、を備えている。

マグネット３３に対してマグネットカバー７１を外挿すると、マグネット３３に対してマグネットカバー７１が圧入される。
張り出し部７１ｂは、筒状部７１ａの軸方向一端から軸方向外側に向かって凸となるように、かつ径方向内側に向かって折り返すように形成されている。張り出し部７１ｂは、筒状部７１ａの全周にわたって形成されている。

張り出し部７１ｂの折り返された径方向内側端から第１フランジ部７１ｃが径方向内側に向かって延出されている。第１フランジ部７１ｃの延出方向は、径方向に沿っている。
第２フランジ部７１ｄは、筒状部７１ａの内側にロータコア３２及びマグネット３３を一対のホルダ７０とともに配置した状態で、かしめによって径方向内側に屈曲するように塑性変形させられることで形成される。
このようなマグネットカバー７１の内側における軸方向両端部に、一対のホルダ７０が配置されている。

（ホルダ）
図７は、ホルダ７０の斜視図であり、（Ａ）は、ホルダ７０を軸方向の他端側から見た図を示し、（Ｂ）は、ホルダ７０を軸方向の一端側から見た図を示す。
図５、図６、図７（Ａ）、図７（Ｂ）に示すように、ロータコア３２の軸方向両端にそれぞれ配置される一対のホルダ７０は、ロータコア３２を挟んで線対称に形成されている。すなわち、後述するマグネット寄せ部７６については、組み付けられた状態の上下一対のホルダ７０間で、軸方向で重なる位置に設けられる。以下、ホルダ７０について詳述する。

ホルダ７０は、例えば、硬質樹脂によって形成されている。ホルダ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。ホルダ７０は、ロータコア３２のロータコア本体部３２Ａの軸方向端面に重ねて配置される環状部７０Ａと、環状部７０Ａの外周面から径方向外側に放射状に突出する４つの脚部７０Ｂと、環状部７０Ａ及び脚部７０Ｂにおける軸方向でロータコア３２とは反対側の端部に設けられた基板７０Ｃと、各脚部７０Ｂの周方向の両脚部側面７０Ｂ１，７０Ｂ２（第１脚部側面７０Ｂ１，第２脚部側面７０Ｂ２）（請求項の脚部の側面に相当）のうち第１脚部側面７０Ｂ１のみに設けられたマグネット寄せ部７６と、を有している。なお、各脚部７０Ｂの第１脚部側面７０Ｂ１は、全て同一方向を向いている。

環状部７０Ａの内周縁部に、４つの係止爪７４が周方向に等間隔で一体成形されている。係止爪７４は、軸方向に沿ってロータコア３２側に向かって突出している。係止爪７４は、断面が半円状に形成されている。係止爪７４は、ホルダ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。ホルダ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、環状部７０Ａの軸方向内側の端面には、４つの凹部５９が周方向に等間隔で形成されている。各凹部５９は、周方向に沿って延びている。各凹部５９は、周方向で隣り合う係止爪７４の間に配置されている。

脚部７０Ｂは、各ホルダ７０に極数（マグネット３３の個数）と同数となるように４つずつ設けられている。４つの脚部７０Ｂは、環状部７０Ａの外周上の係止爪７４に対応する位置から径方向外側に向かって突出形成されている。すなわち、４つの脚部７０Ｂは、周方向で隣り合う各凹部５９間に配置されている。４つの脚部７０Ｂは、軸方向から見て十字状に配置されている。各脚部７０Ｂの軸方向の厚みは、ロータコア３２の突極３２Ｂからのマグネット３３の突出長さよりも厚くなるように設定されている。

各脚部７０Ｂは、各突極３２Ｂの軸方向の端面に重ねて配置されている。各脚部７０Ｂは、径方向外側の端部と、ロータコア３２の対応する突極３２Ｂの径方向外側の端部とが軸方向から見て同一位置となるように形成されている。すなわち、脚部７０Ｂの径方向外側の端部は、マグネット３３の最大膨出部３３ｃよりも僅かに径方向内側に位置するとともに、マグネット３３の外周面における周方向端部３３ｄと径方向で同一位置にある。

脚部７０Ｂの軸方向内側の端面は、環状部７０Ａの軸方向内側の端面と同一平面上にある。以下、環状部７０Ａ及び脚部７０Ｂの軸方向内側の端面をまとめて第１当接面８６とする。第１当接面８６は、ロータコア３２のロータコア本体部３２Ａと突極３２Ｂの軸方向の端面に当接する。第１当接面８６は、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。

基板７０Ｃは、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している。これにより、基板７０Ｃは、マグネット３３の軸方向の端面に重ねて配置される。基板７０Ｃの外形状は、軸方向から見て円形状である。基板７０Ｃの半径は、ロータコア３２の軸心Ｃから脚部７０Ｂの径方向外側の端部までの長さと殆ど同寸法である。一対のホルダ７０がロータコア３２に組み付けられた状態において、一対の基板７０Ｃ同士の軸方向の離間距離は、マグネット３３の軸方向の長さよりも長い。また、基板７０Ｃの外周面には、丸面取り部７５が全周にわたって形成されている。丸面取り部７５は、軸方向外側に凸となるように形成されている。

また、基板７０Ｃ上の周方向で隣接する各脚部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、各マグネット３３の軸方向の端面と対向する位置に形成されている。これにより、マグネット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内にホルダ７０が組付けられたときに、各マグネット３３の位置をロータコア３２の外部から目視確認できる。確認孔５７は、各マグネット３３と一対一で対応するように４つ設けられている。

また、基板７０Ｃの軸方向外側の面は、平坦に形成されている。これに対し、図８（Ｂ）に示すように、基板７０Ｃの軸方向内側の面には、放射状に延びる複数の補強リブ５８が突設されている。補強リブ５８は、基板７０Ｃの軸方向内側の面の周方向で隣接する各脚部７０Ｂの間に二つずつ配置されている。

補強リブ５８は、ホルダ７０を樹脂によって型成形したときに、熱ヒケ等によって基板７０Ｃの周域に凹みや波うち等の変形が生じるのを抑制する機能を有するとともに、基板７０Ｃの機械的強度を高める機能を有する。また、補強リブ５８は、マグネットカバー７１内にホルダ７０が、マグネット３３を保持したロータコア３２とともに組付けられたときに、マグネット３３の軸方向の端面と対向する。補強リブ５８は、マグネット３３に対して軸方向に過大な荷重が作用したときに、マグネット３３の端面に当接することにより、マグネット３３の軸方向の変位を規制する。

（マグネット寄せ部）
図８は、図６のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線に沿う断面図である。図９は、図８におけるＩＸ部の拡大断面図である。
図７から図９に示すように、マグネット寄せ部７６は、各脚部７０Ｂの第１脚部側面７０Ｂ１に２つずつ設けられている。各マグネット寄せ部７６は、各脚部７０Ｂの第１脚部側面７０Ｂ１から突出している。マグネット寄せ部７６は、第１脚部側面７０Ｂ１の軸方向中間部から基板７０Ｃに至る間に軸方向に沿って延びている。２つのマグネット寄せ部７６は、径方向に沿って並んでいる。同一の脚部７０Ｂに設けられている２つマグネット寄せ部７６は、径方向内側に位置するマグネット寄せ部７６の突出高さよりも径方向外側に位置するマグネット寄せ部７６の突出高さが高い。

マグネット寄せ部７６は、周方向から見て軸方向に長い長方形状に形成されている。マグネット寄せ部７６は、軸方向から見て周方向で脚部７０Ｂから離間するにしたがい、幅狭となる台形状に形成されている。
マグネット寄せ部７６は、基板７０Ｃから軸方向に延びる圧入部９１と、圧入部９１の軸方向で基板７０Ｃとは反対側の端部に設けられた導入部９２と、を有している。

圧入部９１は、径方向から見て軸方向に長い長方形状に形成されている。圧入部９１は、径方向外側に向かうに従って突出高さが漸次低高くなるように形成されている。圧入部９１のうち、周方向で第１脚部側面７０Ｂ１とは反対側の第２当接面９３は、周方向に対向する第１マグネット側面３３ａ１に沿うように形成されている。

導入部９２は、径方向から見て圧入部９１から軸方向に離間するに従い幅狭となる台形状に形成されている。導入部９２のうち、第１脚部側面７０Ｂ１とは反対側の寄せ部傾斜面９４は、第２当接面９３から軸方向内側に延びている。寄せ部傾斜面９４は、径方向から見て圧入部９１から軸方向に離間するに従い、第１脚部側面７０Ｂ１に対して漸次接近している。

（ロータの組み立て）
次に、ロータ９の組み立てについて説明する。
まず、ロータコア３２の外周面３２Ａ１にマグネット３３を配置する。このとき、ロータコア３２の外周面３２Ａ１にマグネット３３の内周面３３ｅを当接させる。
続いて、外周面３２Ａ１にマグネット３３が配置されたロータコア３２に対し、ホルダ７０を軸方向外側から押さえるように組み付ける。すると、隣り合うマグネット３３同士の間に、ホルダ７０の脚部７０Ｂが挿入される。また、隣り合うマグネット３３同士の間に、ホルダ７０の脚部７０Ｂに形成されたマグネット寄せ部７６も挿入される。このとき、マグネット寄せ部７６の軸方向内側の端部には導入部９２が設けられているため、導入部９２の寄せ部傾斜面９４をガイド面として、マグネット寄せ部７６がスムーズに挿入される。

ホルダ７０を完全に組み付けると、マグネット寄せ部７６によって、周方向で隣り合う２つの突極３２Ｂのうち一方の突極３２Ｂ（以下、単に一方の突極３２Ｂと称し、２つの突極３２Ｂのうち他方の突極３２Ｂを単に他方の突極３２Ｂと称する）側にマグネット３３が押圧されて寄せられる。これにより、第２マグネット側面３３ａ２は、一方の突極３２Ｂの第２突極側面３２Ｂ２に当接する。

一方の突極３２Ｂ側にマグネット３３が寄せられると、第１マグネット側面３３ａ１と他方の突極３２Ｂの第１突極側面３２Ｂ１との間の隙間Ｓが径方向外側に向かうに従って大きくなる。ここで、同一の脚部７０Ｂに設けられている２つマグネット寄せ部７６は、径方向内側に位置するマグネット寄せ部７６の突出高さよりも径方向外側に位置するマグネット寄せ部７６の突出高さが高い。マグネット寄せ部７６の突出高さの違いは、隙間Ｓに近似するように決定される。このため、２つのマグネット寄せ部７６によって、確実に第１マグネット側面３３ａ１を押圧できる。

加えて、各マグネット寄せ部７６において、圧入部９１の第２当接面９３は、周方向に対向する第１マグネット側面３３ａ１に沿うように形成されている。このため、マグネット寄せ部７６は、第２当接面３３の全面でより確実に第１マグネット側面３３ａ１を押圧できる。このようにして、第２突極側面３２Ｂ２とマグネット寄せ部７６の第２当接面９３とによってマグネット３３が挟まれ、マグネット３３の周方向の変位が規制される。

ホルダ７０を完全に組み付けた状態で、ロータコア３２にマグネットカバー７１を押し込む。続いて、マグネットカバー７１の軸方向端部をかしめて、マグネットカバー７１を固定する。このようにして、ロータ９の組み立てが完了する。

上述した本実施形態では、マグネット寄せ部７６によって、周方向で隣り合う２つの突極３２Ｂのうち、一方の突極３２Ｂ側にマグネット３３が寄せられる。これにより、突極３２Ｂとマグネット３３との隙間Ｓにばらつきが生じることを抑制でき、マグネット３３の位置バランスを向上できる。したがって、磁極のバランスを維持してトルクリップルを抑制できるので、音振悪化を防止できる。よって、ロータ９の性能を向上できる。

また、トルクリップルを抑制して音信悪化を防止できるので、実用可能な音振性を維持したままロータ９を小型化できる。これにより、ロータ９を軽量化できるので、ロータ９の作動に必要なエネルギーを削減できる。削減されたエネルギーを他の工程等に利用することができるので、世界全体のエネルギー効率の改善に寄与できる。したがって、国連が主導する持続可能な開発目標（ＳＤＧｓ）の目標７「すべての人々の、安価かつ信頼できる持続可能な近代的エネルギーへのアクセスを確保する」に貢献することが可能となる。

マグネット寄せ部７６は、各脚部７０Ｂの周方向の両脚部側面７０Ｂ１，７０Ｂ２のうち第１脚部側面７０Ｂ１にのみ設けられ、周方向に突出している。これにより、簡単な構成で、周方向で隣り合う２つの突極３２Ｂのうち、一方の突極３２Ｂ側にマグネット３３が寄せられる。したがって、簡単な構成で、音振悪化を防止し、ロータ９の性能を向上できる。

マグネット３３の周方向でマグネット寄せ部７６とは反対側の第２マグネット側面３３ａ２は、第２突極側面３２Ｂ２に当接している。この構成によれば、マグネット寄せ部７６と第２突極側面３２Ｂ２とでマグネット３３を挟むことができる。これにより、マグネット３３が周方向に位置ずれすることを抑制できる。したがって、周方向で隣り合う２つの突極３２Ｂのうち、一方の突極３２Ｂ側にマグネット３３を寄せた状態で維持できる。これにより、突極３２Ｂとマグネット３３との隙間Ｓにばらつきが生じることを抑制でき、マグネット３３の位置バランスを向上できる。したがって、磁極のバランスを維持してトルクリップルを抑制できる。これについて、以下に詳述する。

図１０は、縦軸をリップル率とし、横軸をトルク［Ｎ・ｍ］としたときの、ロータ９がトルクリップルを抑制することを示すグラフである。図１１は、第２マグネット側面３３ａ２が第２突極側面３２Ｂ２に当接されていない場合Ｇ１ａ、及び第２マグネット側面３３ａ２が第２突極側面３２Ｂ２に当接されている場合Ｇ１ｂについて、トルク毎のリップル率を示している。

図１０に示すように、Ｇ１ａ及びＧ１ｂともにトルクが増加するにしたがい、リップル率が減少し、トルクが０．３［Ｎ・ｍ］以上では、リップル率は同等となっている。しかしながら、トルクが０．１［Ｎ・ｍ］から０．３［Ｎ・ｍ］の範囲にある場合、Ｇ１ｂのリップル率はＧ１ａのリップル率よりも小さくなる。すなわち、トルクが小さくロータ９が低速で回転する場合に対して好適に、トルクリップルを減少できる。
トルクリップルを抑制することにより、音振悪化を防止できる。よって、ロータ９の性能を向上できる。

ところで、周方向で隣り合う２つの突極３２Ｂのうち、一方の突極３２Ｂ側にマグネット３３が寄せられると、軸方向から見て、他方の突極３２Ｂの第１突極側面３２Ｂ１に対し、この第１突極側面３２Ｂ１に対向する第１マグネット側面３３ａ１が傾くこととなる。このため、他方の突極３２Ｂの第１突極側面３２Ｂ１と第１マグネット側面３３ａ１との隙間Ｓの周方向の幅が径方向外側に向かうに従って大きくなる。これに対し、本実施形態では、径方向外側に位置するマグネット寄せ部７６の突出高さは、径方向内側に位置するマグネット寄せ部７６の突出高さよりも高くなっている。これにより、１つの突極３２Ｂに設けられた各マグネット寄せ部７６を均等に第１マグネット側面３３ａ１に当接させることができる。したがって、マグネット３３が周方向に位置ずれすることを確実に抑制できるので、音質悪化を防止し、ロータ９の性能を向上できる。

マグネット３３とロータコア本体部３２Ａとに隙間が発生した場合、ロータコア本体部３２Ａに適正な磁路が形成されず、結果的に有効磁束が減少してモータい特性が悪化する。これに対し、本実施形態では、マグネット３３の内周面３３ｅは、ロータコア本体部３Ａの外周面３２Ａ１に当接しているので、マグネット３３とロータコア本体部３２Ａとの隙間を小さくできる。したがって、有効磁束の減少を抑制できる。これについて、以下に詳述する。

図１１は、縦軸を磁束とし、横軸をマグネット３３の内周面３３ｅがロータコア本体部３Ａの外周面３２Ａ１に当接されていない場合Ｇ２ａ、及びマグネット３３の内周面３３ｅがロータコア本体部３２Ａの外周面３２Ａ１に当接されている場合Ｇ２ｂとしたときの、ロータ９が有効磁束の減少を抑制することを示すグラフである。
図１１に示すように、Ｇ２ｂの有効磁束はＧ２ａの有効磁束よりも大きくなる。すなわち、本実施形態のロータ９は、有効磁束の減少を抑制している。有効磁束の減少を抑制することにより、モータ特性の悪化を抑制できる。よって、ロータ９の性能を向上できる。

モータ２は、上述したロータ９を備えているので、磁極のバランスを維持してトルクリップルを抑制できるので、音振悪化を防止できる。よって、ロータ９の性能を向上できる。

４つの脚部７０Ｂは、軸方向から見て十字状に配置されている。これにより、脚部７０Ｂの箇所は、基板７０Ｃのみの箇所と比べて軸方向に肉厚となり、強度が向上する。

基板７０Ｃの軸方向内側の面には、複数の補強リブ５８が突設されている。補強リブ５８によって、マグネットカバー７１の端部のかしめ時に、かしめ荷重によってホルダ７０の基板７０Ｃが変形するのを抑制できる。

ホルダ７０の第１当接面８６は、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。これにより、第１当接面８６における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。

張り出し部７１ｂは、筒状部７１ａの軸方向一端から軸方向外側に向かって凸となるように、かつ径方向内側に向かって折り返すように形成されている。これにより、マグネットカバー７１を組み付ける際に、マグネットカバー７１の角がホルダ７０の外周縁（基板７０Ｃの丸面取り部７５）に干渉することを防止できる。このため、ホルダ７０の基板７０Ｃに第１フランジ部７１ｃを確実に当接できる。したがって、マグネットカバー７１の組み付け精度を向上できる。

張り出し部７１ｂの折り返された径方向内側端から第１フランジ部７１ｃが延出されている。このため、ホルダ７０の基板７０Ｃに当接するまでマグネットカバー７１が押し込まれた際、基板７０Ｃに例えば張り出し部７１ｂの径方向内側端のエッジが突き当たって基板７０Ｃが損傷することがない。

以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明はこれら実施形態に限定されることはない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、及びその他の変更が可能である。本発明は前述した説明によって限定されることはなく、添付の特許請求の範囲によってのみ限定される。

なお、上述の実施形態では、マグネット寄せ部７６は、各脚部７０Ｂの周方向の両脚部側面７０Ｂ１，７０Ｂ２のうち第１脚部側面７０Ｂ１にのみ設けられているとしたが、これに限られない。マグネット寄せ部７６は、各脚部７０Ｂの第１脚部側面７０Ｂ１と第２脚部側面７０Ｂ２との両方に設けられていてもよい。この場合、第１脚部側面７０Ｂ１に設けられたマグネット寄せ部７６は、第２脚部側面７０Ｂ２に設けられたマグネット寄せ部７６よりも、突出高さが高くまたは硬度が大きくなるように設計される必要がある。このような設計の違いで、周方向で隣り合う２つの突極３２Ｂのうち、一方の突極３２Ｂ側にマグネット３３を寄せることができる。

上述の実施形態では、ロータコア３２に一対のホルダ７０が組み付けられた状態において、一対の基板７０Ｃ同士の軸方向の離間距離は、マグネット３３の軸方向の長さよりも長いとしたが、これに限られない。一対の基板７０Ｃ同士の軸方向の離間距離は、マグネット３３の軸方向の長さと等しくてもよい。この場合、マグネットカバー７１の内部に、ロータコア３２、マグネット３３及びホルダ７０が組み付けられた状態において、マグネット３３は、突極３２Ｂに対して軸方向の一端側と他端側とにほぼ同じ長さだけ突出するように配置される。この場合、マグネット３３は、一対の基板７０Ｃの両方と当接する。

上述の実施形態では、マグネット３３は、偏心マグネットであるとしたが、これに限られない。マグネット３３の外周面は、内周面３３ｅと曲率半径が等しい円弧形状に形成されていてもよい。

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上述した実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上述した各変形例を適宜組み合わせても構わない。

１…モータユニット、２…モータ、３…減速部、３Ａ…ロータコア本体部、４…コントローラ、５…モータケース、６…第１モータケース、６ａ…開口部、７…第２モータケース、７ａ…開口部、８…ステータ、９…ロータ、１０…底部、１０ａ…貫通孔、１１…コネクタ、１６…外フランジ部、１７…外フランジ部、２０…ステータコア、２１…ステータコア本体部、２２…ティース、２３…インシュレータ、２４…コイル、３１…回転軸、３２…ロータコア、３２Ａ…ロータコア本体部（コア本体部）、３２Ａ１…外周面、３２Ｂ…突極、３２Ｂ１…第１突極側面（突極の側面）、３２Ｂ２…第２突極側面（突極の側面）、３３…マグネット、３３ａ１…第１マグネット側面（マグネットの側面）、３３ａ２…第２マグネット側面（マグネットの側面）、３３ｂ…マグネット傾斜面、３３ｃ…最大膨出部、３３ｄ…周方向端部、３３ｅ…内周面、４０…ギヤケース、４０ａ…開口部、４０ｂ…側壁、４０ｃ…底壁、４１…ウォーム減速機構、４２…ギヤ収容部、４３…開口部、４４…ウォーム軸、４５…ウォームホイール、４６…軸受、４７…軸受、４８…出力軸、４８ａ…スプライン、４９…軸受ボス、５２…リブ、５７…確認孔、５８…補強リブ、５９…凹部、６１…磁気検出素子、６２…コントローラ基板、６３…カバー、７０…ホルダ、７０Ａ…環状部、７０Ｂ…脚部、７０Ｂ１…第１脚部側面（脚部の側面）、７０Ｂ２…第２脚部側面（脚部の側面）、７０Ｃ…基板、７１…マグネットカバー、７１ａ…筒状部、７１ｂ…張り出し部、７１ｃ…第１フランジ部、７１ｄ…第２フランジ部、７２…回転軸保持孔、７３…逃げ溝、７３ａ…係合部、７４…係止爪、７５…丸面取り部、７６…マグネット寄せ部、８６…第１当接面、８８…端面、９１…圧入部、９２…導入部、９３…第２当接面、９４…寄せ部傾斜面、Ｃ…軸心、Ｓ…隙間

Claims (6)

1. 回転軸と一体に回転するロータコアと、
   前記ロータコアの外周面に配置され軸方向の両端が前記ロータコアの前記軸方向の端面から突出された複数のマグネットと、
   前記ロータコアの前記軸方向の端面に配置されるホルダと、
   を備え、
   前記ロータコアは、
   前記回転軸に嵌合固定される筒状のコア本体部と、
   前記コア本体部から前記ロータコアの径方向外側に突出し、前記ロータコアの周方向で隣り合う各前記マグネットの間に配置された複数の突極と、
   を有し、
   前記ホルダは、前記周方向で隣り合う２つの前記突極のうち、一方の前記突極側に前記マグネットを寄せるマグネット寄せ部を有する
   ことを特徴とするロータ。
2. 前記ホルダは、
   前記コア本体部の前記軸方向の端面に重ねて配置された環状部と、
   前記環状部から前記径方向外側に突出し、前記突極の前記軸方向の端面に重ねて配置された脚部と、
   を有し、
   前記マグネット寄せ部は、各前記脚部の前記周方向における両側面のうち一方にのみ設けられ、前記一方の前記側面から突出されている
   ことを特徴とする請求項１に記載のロータ。
3. 前記マグネットは、前記周方向で前記マグネット寄せ部とは反対側の側面が、前記突極の前記周方向における側面に当接している
   こと特徴とする請求項２に記載のロータ。
4. 前記マグネット寄せ部は、各前記脚部の前記一方の前記側面に前記径方向に沿って複数並んで設けられ、
   同一の前記脚部に設けられている前記マグネット寄せ部は、前記径方向内側に位置する前記マグネット寄せ部の突出高さよりも前記径方向外側に位置する前記マグネット寄せ部の突出高さが高い
   こと特徴とする請求項２又は請求項３に記載のロータ。
5. 前記マグネットの内周面は、前記コア本体部の外周面に当接している
   こと特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のロータ。
6. 請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のロータと、
   前記ロータよりも前記径方向外側に配置されて、磁界を発生するステータと、
   を備えることを特徴とするモータ。

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