JP5842365B2 - ロータユニット、回転電機、およびロータユニットの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、ロータユニット、回転電機、およびロータユニットの製造方法に関する。

従来、マグネットを有するロータユニットを、コイルの内側で回転させる、インナーロータタイプのモータが知られている。例えば、国際公開第２００６／００８９６４号には、ステータと、ステータの内側に配置されたロータとを備えたブラシレスモータが、記載されている。

国際公開第２００６／００８９６４号のロータは、ロータシャフト、ロータコア、マグネットホルダ、および６個のロータマグネットを、備えている。同文献の段落００２６には、ロータシャフトにロータコアを固定し、当該ロータコアの外周に６個のロータマグネットを取り付けることが、記載されている。また、同文献の段落００２７には、ロータシャフトにマグネットホルダを固定することが、記載されている。
国際公開第２００６／００８９６４号

また、国際公開第２００６／００８９６４号の段落００２９には、ロータコアの外周部に形成されたホルダ取付溝に、マグネットホルダの嵌合突起を嵌合させることが、記載されている。同文献では、このような嵌合により、ロータコアに対して、マグネットホルダのホルダアームを、径方向に抜け止めしている。

しかしながら、同文献には、ロータコアとマグネットホルダとの軸方向の固定強度を、どのようにして得るのかについては、記載されていない。特に、マグネットホルダに対してマグネットを軸方向に圧入する場合、ロータコアとマグネットホルダとが、軸方向に強固に固定されていなければ、圧入時の荷重によって、ロータコアとマグネットホルダとが分離してしまう虞がある。

本発明の目的は、回転電機のロータユニットにおいて、ロータコアとホルダとの固定強度を向上させる技術を、提供することである。

本願の例示的な第１発明は、上下に積層された積層鋼板からなる環状のロータコアと、前記ロータコアの周囲において周方向に配列される複数のマグネットと、前記マグネットを保持する樹脂製のホルダとを備え、前記ホルダは、前記ロータコアの外周面に沿って上下に延びる複数の仕切部と、前記複数の仕切部を接続する連結部とを有し、前記ロータコアは、前記ホルダと固定され、前記ロータコアの外周面において、前記ロータコアを構成する複数の鋼板の間に、ホルダを構成する樹脂の一部分が介在し、前記マグネットは、互いに隣り合う一対の前記仕切部に、固定されている回転電機用ロータユニットである。前記仕切部は、互いに隣り合う前記マグネットの間に位置する柱状部と、前記マグネットの径方向外側の面を部分的に覆う壁部と、を有し、 前記壁部の内周面は、上端部から下方へ向かうにつれて漸次に前記ロータコアの外周面に接近する傾斜面を含む。

本願の例示的な第２発明は、上下に積層された積層鋼板からなる環状のロータコア、前記ロータコアの周囲において周方向に配列される複数のマグネット、および前記マグネットを保持する樹脂製のホルダを有する回転電機用ロータユニットの製造方法において、ａ）前記ロータコアを金型の内部に配置するとともに、前記金型の内部に流動状態の樹脂を射出し、前記ロータコアの外周面に沿って上下に延びる複数の仕切部と、前記仕切部を接続する連結部とを有する形状に、前記ホルダをインサート成型する工程と、ｂ）前記工程ａ）の後に、互いに隣り合う一対の前記仕切部に、前記マグネットを圧入する工程と、を備える製造方法である。前記仕切部は、互いに隣り合う前記マグネットの間に位置する柱状部と、前記マグネットの径方向外側の面を部分的に覆う壁部と、を有し、前記壁部の内周面は、上端部から下方へ向かうにつれて漸次に前記ロータコアの外周面に接近する傾斜面を含む。

本願の例示的な第１発明によれば、ロータコアの外周面において、ロータコアを構成する複数の鋼板の間に、ホルダを構成する樹脂の一部分が、介在する。これにより、ロータコアとホルダとの固定強度が、向上する。また、ホルダの壁部の内周面における傾斜面により、マグネットの圧入作業の容易化、マグネットの圧入時の荷重の偏りの抑制、壁部のインサート成型時の離型の容易化が図れる。

本願の例示的な第２発明によれば、インサート成型により、ロータコアおよびホルダの製造工程が短縮される。また、ロータコアを構成する複数の鋼板の間に、ホルダを構成する樹脂の一部分が、介在する。これにより、ロータコアとホルダとの固定強度が、向上する。また、ロータコアとホルダとの分離が抑制されるため、マグネットを容易に圧入できる。また、ホルダの壁部の内周面における傾斜面により、マグネットの圧入作業の容易化、マグネットの圧入時の荷重の偏りの抑制、壁部のインサート成型時の離型の容易化が図れる。

図１は、ロータユニットの斜視図である。 図２は、ロータコアとホルダとの境界部付近の縦断面図である。 図３は、モータの縦断面図である。 図４は、ロータユニットの斜視図である。 図５は、ロータユニットの上面図である。 図６は、ロータユニットの縦断面図である。 図７は、ロータコアおよびマグネットホルダの部分斜視図である。 図８は、ロータユニットの製造手順を示したフローチャートである。 図９は、インサート成型時の様子を示した縦断面図である。 図１０は、マグネットを圧入する前のロータユニットの部分縦断面図である。 図１１は、マグネットを圧入した後のロータユニットの部分縦断面図である。

以下、本発明の例示的な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下では、回転電機の中心軸に沿う方向を上下方向として、各部の形状や位置関係を説明する。ただし、これは、あくまで説明の便宜のために上下方向を定義したものであって、本発明に係るロータユニットおよび回転電機の、使用時の姿勢を限定するものではない。

＜１．一実施形態に係るロータユニット＞
図１は、本発明の一実施形態に係る回転電機用ロータユニット３２Ａの斜視図である。図１に示すように、ロータユニット３２Ａは、ロータコア４１Ａ、ホルダ４２Ａ、および複数のマグネット４３Ａを、備えている。

ロータコア４１Ａは、上下に積層された積層鋼板からなる環状の部材である。ホルダ４２Ａは、マグネット４３Ａを保持する樹脂製の部材である。ホルダ４２Ａは、複数の仕切部６０Ａと、連結部７０Ａとを、有している。複数の仕切部６０Ａは、それぞれ、ロータコア４１Ａの外周面に沿って、上下に延びている。連結部７０Ａは、複数の仕切部６０Ａを接続している。複数のマグネット４３Ａは、ロータコア４１Ａの周囲において、周方向に配列されている。各マグネット４３Ａは、互いに隣り合う一対の仕切部６０に、圧入されている。

ロータユニット３２Ａを製造するときには、まず、ロータコア４１Ａを金型の内部に配置する。そして、金型の内部に流動状態の樹脂を射出する。これにより、複数の仕切部６０Ａと連結部７０Ａとを有する形状に、ホルダ４２Ａをインサート成型する。その後、互いに隣り合う一対の仕切部６０Ａの間に、マグネット４３Ａを圧入する。

このように、本実施形態では、インサート成型により、ロータコア４１Ａとホルダ４２Ａとを固定する。このため、ロータコア４１Ａおよびホルダ４２Ａの製造工程が短縮される。図２は、ロータコア４１Ａとホルダ４２Ａとの境界部付近の縦断面図である。図２に示すように、ロータコア４１Ａの外周面において、ロータコア４１Ａを構成する複数の鋼板４１１Ａの間には、ホルダ４２Ａを構成する樹脂の一部分が、介在している。これにより、ロータコア４１Ａとホルダ４２Ａとが、強固に固定される。また、ロータコア４１Ａとホルダ４２Ａとの分離が抑制されるため、マグネット４３Ａを容易に圧入できる。

＜２．より具体的な実施形態＞
＜２−１．モータの全体構成＞
続いて、本発明のより具体的な実施形態について説明する。

図３は、回転電機の一例となるモータ１の縦断面図である。本実施形態のモータ１は、自動車に搭載され、パワーステアリングの駆動力を発生させるために使用される。図３に示すように、モータ１は、静止部２と回転部３とを、備えている。回転部３は、静止部２に対して、回転可能に支持されている。

本実施形態の静止部２は、ハウジング２１、蓋部２２、電機子２３、下軸受部２４、および上軸受部２５を、有している。

ハウジング２１は、電機子２３、下軸受部２４、および回転部３を内部に収容する、有底略円筒状の筐体である。ハウジング２１の底部の中央には、下軸受部２４を保持するための凹部２１１が、形成されている。蓋部２２は、ハウジング２１の上部の開口を閉塞する板状の部材である。蓋部２２の中央には、上軸受部２５を保持するための円孔２２１が、形成されている。

電機子２３は、駆動電流に応じて磁束を発生させる部位である。電機子２３は、ステータコア２６と、コイル２７と、を有する。ステータコア２６は、複数の鋼板を軸方向（中心軸９に沿う方向。以下同じ）に積層した積層鋼板からなる。ステータコア２６は、円環状のコアバック２６１と、コアバック２６１から径方向（中心軸９に直交する方向。以下同じ）内側へ向けて突出した複数本のティース部２６２と、を有する。コアバック２６１は、ハウジング２１の側壁の内周面に、固定されている。コイル２７は、ステータコア２６の各ティース部２６２に巻回された導線により、構成されている。

下軸受部２４および上軸受部２５は、回転部３側のシャフト３１を回転自在に支持するための機構である。本実施形態の下軸受部２４および上軸受部２５には、球体を介して外輪と内輪とを相対回転させるボールベアリングが、使用されている。

下軸受部２４の外輪２４１は、ハウジング２１の凹部２１１に、固定されている。また、上軸受部２５の外輪２５１は、蓋部２２の円孔２２１の縁に、固定されている。一方、下軸受部２４および上軸受部２５の内輪２４２，２５２は、シャフト３１に固定されている。このため、シャフト３１は、ハウジング２１および蓋部２２に対して、回転可能に支持されている。

本実施形態の回転部３は、シャフト３１、一対のロータユニット３２，３３、およびカバー３４を、有している。

シャフト３１は、中心軸９に沿って上下方向に延びる略円柱状の部材である。シャフト３１は、上述した下軸受部２４および上軸受部２５に支持されつつ、中心軸９を中心として回転する。また、シャフト３１は、蓋部２２より上方に突出した頭部３１１を有する。頭部３１１は、ギア等の動力伝達機構を介して、自動車の操舵装置に連結される。

一対のロータユニット３２，３３およびカバー３４は、電機子２３の径方向内側において、シャフト３１とともに回転する。一対のロータユニット３２，３３は、それぞれ、ロータコア４１、マグネットホルダ４２、および複数のマグネット４３を、有する。一対のロータユニット３２，３３は、互いに上下を反転させた姿勢で、軸方向に配列されている。ロータユニット３２，３３の詳細な構造については、後述する。

カバー３４は、一対のロータユニット３２，３３を保持する略円筒状の部材である。カバー３４は、ロータユニット３２，３３の外周面および上下の端面の一部分を、覆っている。これにより、一対のロータユニット３２，３３が、互いに接近または接触した状態に、維持されている。

このようなモータ１において、静止部２のコイル２７に駆動電流を与えると、ステータコア２６の複数のティース部２６２に、径方向の磁束が発生する。そして、ティース部２６２とマグネット４３との間の磁束の作用により、周方向のトルクが発生し、静止部２に対して回転部３が、中心軸９を中心として回転する。回転部３が回転すると、シャフト３１に連結された操舵装置に、駆動力が伝達される。

＜２−２．ロータユニットの構造＞
上述の通り、本実施形態のモータ１は、一対のロータユニット３２，３３を有している。以下では、下側に配置されたロータユニット３２の詳細な構造について説明する。上側に配置されたロータユニット３３は、上下を反転させた姿勢で配置されるが、構造自体は下側のロータユニット３２と同等であるため、重複説明を省略する。

図４は、ロータユニット３２の斜視図である。図５は、ロータユニット３２の上面図である。図４および図５に示すように、ロータユニット３２は、ロータコア４１、マグネットホルダ４２、および複数のマグネット４３を、有している。

ロータコア４１は、シャフト３１に固定される環状の部材である。ロータコア４１は、電磁鋼板を上下に積層させた積層鋼板からなる。本実施形態のロータコア４１は、正多角柱状の外形を有している。ロータコア４１の中央には、シャフト３１を挿入するための貫通孔５１が、設けられている。また、ロータコア４１の外周面には、軸方向に延びる複数の溝部５２が、設けられている。溝部５２は、ロータコア４１の外周面を構成する複数の平面の境界部において、径方向内側へ窪んでいる。

マグネットホルダ４２は、マグネット４３を保持する樹脂製の部材である。マグネットホルダ４２は、複数の仕切部６０と、複数の仕切部６０の下端部を接続する連結部７０とを、有している。複数の仕切部６０は、周方向に等間隔に配列されている。各仕切部６０は、ロータコア４１の溝部５２の付近において、ロータコア４１の側面に沿って軸方向に延びている。連結部７０は、複数の仕切部６０の下方に位置する円環状の部位である。連結部７０の径方向内側の部分は、ロータコア４１の下面に接している。

図６は、図５中のＡ−Ａ位置から見たロータユニット３２の縦断面図である。本実施形態では、マグネットホルダ４２が、インサート成型により、ロータコア４１の表面に形成されている。インサート成型時には、成型用の金型の内部に予めロータコア４１を配置した状態で、金型の内部に樹脂を射出する。そして、樹脂の硬化とともに、ロータコア４１とマグネットホルダ４２とが、互いに固定される。

図６には、ロータコア４１とマグネットホルダ４２との境界の一部分が、拡大図示されている。当該拡大図に示すように、ロータコア４１の外周面付近においては、ロータコア４１を構成する複数の鋼板４１１の間に、隙間４１２が存在する。そして、当該隙間４１２に、マグネットホルダ４２を構成する樹脂の一部分が、介在している。これは、インサート成型時に、ロータコア４１の隙間４１２に、流動状態の樹脂が入り込むことにより、形成されたものである。

このように、本実施形態のロータコア４１およびマグネットホルダ４２は、これらの境界部において、両部材が微細な噛み合いを有する構造となっている。これにより、ロータコア４１およびマグネットホルダ４２は、強固に固定されている。特に、鋼板４１１と鋼板４１１との間に形成される軸方向の隙間に、樹脂が介在している。このため、ロータコア４１およびマグネットホルダ４２の軸方向の相対的な移動が、抑制される。

ロータコア４１を構成する複数の鋼板４１１は、それぞれ、打ち抜き加工により得られたものである。このため、図６中の拡大図のように、各鋼板の端部には、打ち抜きの方向に応じた湾曲部４１３が、形成されている。本実施形態では、湾曲部４１３が、上方へ向けて湾曲している。このため、マグネットホルダ４２に対するロータコア４１の上方への抜けが、さらに抑制されている。

また、図４および図５に示すように、本実施形態の仕切部６０は、ロータコア４１の溝部５２内に保持される係合部６１を有する。係合部６１は、インサート成型時に、溝部５２内に流入した樹脂が、硬化することにより形成される。このため、溝部５２内において、係合部６１の縁に隙間が生じにくい。したがって、ロータコア４１とマグネットホルダ４２とが、より強固に固定される。

特に、本実施形態では、径方向外側へ向かうにつれて幅方向の寸法が狭まる溝部５２に対して、径方向内側へ向かうにつれて幅方向の寸法が増大する係合部６１が、係合している。これにより、ロータコア４１とマグネットホルダ４２との径方向の分離が、さらに抑制されている。

複数のマグネット４３は、ロータコア４１の周囲に配列されている。各マグネット４３は、略平板状の外形を有し、互いに隣り合う一対の仕切部６０の間に、圧入されている。マグネット４３の径方向外側の面は、電機子２３に対向する磁極面となっている。複数のマグネット４３は、Ｎ極の磁極面とＳ極の磁極面とが周方向に交互に並ぶように、等間隔に配置されている。なお、マグネット４３には、例えば、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ合金系の焼結磁石を、使用することができる。

図７は、ロータコア４１およびマグネットホルダ４２の部分斜視図である。以下では、図４、図５、および図７を参照しつつ、マグネットホルダ４２の細部の形状について、説明する。

マグネットホルダ４２の仕切部６０は、柱状部６２および壁部６３を、含んでいる。柱状部６２は、互いに隣り合うマグネット４３の間において、軸方向に延びる部位である。壁部６３は、柱状部６２から周方向の一方および他方に向けて広がる部位である。マグネット４３の径方向外側の面は、壁部６３により、部分的に覆われている。

壁部６３の上端部は、ロータコア４１の上端部より下方に位置する。このため、マグネット４３を取り付けるときには、マグネット４３の下端部をロータコア４１の側面に当接させて、マグネット４３を径方向に位置決めできる。そして、径方向に位置決めされたマグネット４３を、壁部６３の径方向内側へ圧入できる。

また、壁部６３の上端部は、柱状部６２の上端部より下方に位置する。このため、マグネット４３を取り付けるときには、マグネット４３の下端部を、互いに隣り合う一対の柱状部６２の間に、容易に挿入できる。また、一対の柱状部６２によりマグネット４３を径方向に位置決めし、その後に、壁部６３の径方向内側へマグネット４３を圧入できる。

このように、マグネット４３を径方向および周方向に位置決めすれば、圧入時における荷重の偏りを、抑制できる。したがって、圧入時に、マグネット４３がマグネットホルダ４２の仕切部６０を削って、粉塵が発生することを、抑制できる。

また、本実施形態では、壁部６３の径方向内側の面の上端部付近に、傾斜面６３１が設けられている。傾斜面６３１は、上端部から下方へ向かうにつれて、漸次にロータコア４１の外周面に接近する。傾斜面６３１は、マグネット４３の圧入時に、壁部６３の径方向内側へマグネット４３を誘導する役割を果たす。これにより、マグネット４３の圧入作業が容易となる。また、マグネット４３が正しい位置へ誘導されることにより、圧入時における荷重の偏りが、さらに抑制される。その結果、圧入に伴う粉塵の発生が、さらに抑制される。

また、このような傾斜面６３１を設けておけば、インサート成型時に、壁部６３の上端部付近を、金型から容易に離型させることができる。このように、傾斜面６３１は、圧入時とインサート成型時との双方において、技術的価値を有するものとなっている。

連結部７０は、マグネット４３の下方に位置する底部７１を有している。圧入後のマグネット４３の下面は、底部７１の上面と軸方向に対向または接触する。また、底部７１は、マグネット４３の周方向の両端部の下方に、凹部７２を有している。本実施形態の凹部７２は、ロータコア４１の側面と、柱状部６２と、壁部６３とに囲まれた位置に、設けられている。

仮に、マグネット４３の圧入時に、マグネット４３が柱状部６２や壁部６３を削って粉塵が発生したとしても、当該粉塵は、凹部７２内に収容される。このため、底部７１の上面とマグネット４３の下面との間に粉塵が挟まって、マグネット４３の軸方向の位置がずれるという問題を、抑制できる。また、凹部７２は、圧入後のマグネット４３の下面により封止されて、閉空間となる。このため、凹部７２内に収容された粉塵の外部への飛散は、防止される。

なお、マグネット４３の圧入時には、壁部６３より柱状部６２の方が、マグネット４３から、より強い荷重を受ける。したがって、壁部６３より柱状部６２の方が、粉塵の発生源となり易い。この点を考慮すると、凹部７２は、少なくとも柱状部６２の下端部に隣接する位置に、設けられていることが、好ましい。

＜２−３．ロータユニットの製造方法＞
続いて、上記のロータユニット３２の製造方法の一例について、図８〜図１１を参照しつつ、説明する。図８は、ロータユニット３２の製造手順を示したフローチャートである。図９は、インサート成型時の様子を示した縦断面図である。図９の断面の位置は、製造後における図５中のＡ−Ａ位置に相当する。また、図１０および図１１は、マグネットホルダ４２に対するマグネット４３の圧入時の様子を示した縦断面図である。図１０および図１１の断面の位置は、製造後における図５中のＢ−Ｂ位置に相当する。

ロータユニット３２を製造するときには、まず、一対の金型８１，８２と、予め作製されたロータコア４１とを用意する（ステップＳ１）。一対の金型８１，８２は、互いの対向面を当接させることにより、それらの内部に、ロータコア４１およびマグネットホルダ４２の形状に対応する空洞８３を形成する。ロータコア４１は、打ち抜き加工された鋼板が軸方向に積層された、積層鋼板からなる。

次に、一対の金型８１，８２の内部にロータコア４１を配置する（ステップＳ２）。ここでは、まず、一方の金型８１の内部に、ロータコア４１をセットする。そして、当該金型８１の上部を、他方の金型８２で閉鎖する。これにより、金型８１，８２の内部に空洞８３が形成され、当該空洞８３にロータコア４１が配置された状態となる。

その後、金型８１，８２内の空洞８３に、流動状態の樹脂４２１を射出する（ステップＳ３）。ここでは、図９のように、金型８２に設けられたランナー８２１を介して、金型８１，８２内の空洞８３へ、流動状態の樹脂４２１を射出する。流動状態の樹脂４２１は、ロータコア４１の溝部内にも、流入する。また、ロータコア４１の側面においては、ロータコア４１を構成する複数の鋼板４１１の間にも、流動状態の樹脂４２１が入り込む。

金型８１，８２内の空洞８３に樹脂４２１が行き渡ると、続いて、金型８１，８２内の樹脂４２１を、冷却して固化する（ステップＳ４）。金型８１，８２内の樹脂４２１は、固化されることにより、マグネットホルダ４２となる。マグネットホルダ４２は、複数の仕切部６０と連結部７０とを有し、上述の係合部６１、柱状部６２、壁部６３、傾斜面６３１、底部７１、および凹部７２を含む形状に、成型される。

また、樹脂の固化とともに、ロータコア４１とマグネットホルダ４２とが、固定される。ロータコア４１の側面においては、ロータコア４１を構成する複数の鋼板４１１の間に、マグネットホルダ４２を構成する樹脂の一部分が介在する。これにより、ロータコア４１とマグネットホルダ４２とは、強固に固定される。

その後、一対の金型８１，８２を開き、ロータコア４１およびマグネットホルダ４２を、金型８１，８２から離型させる（ステップＳ５）。マグネットホルダ４２の壁部６３の上端部には、傾斜面６３１が形成されている。このため、金型８２から壁部６３を、容易に離型させることができる。

以上のステップＳ１〜Ｓ５は、インサート成型の一例となる手順である。これにより、図６のロータコア４１およびマグネットホルダ４２が得られる。インサート成型時には、マグネットホルダ４２の成型と、ロータコア４１およびマグネットホルダ４２の固定との、双方が行われる。このため、ロータコア４１およびマグネットホルダ４２の製造工程が短縮される。

続いて、マグネット４３を準備し、ロータコア４１およびマグネットホルダ４２に対して、マグネット４３を挿入すべき位置に位置決めする（ステップＳ６）。ここでは、まず、図１０中の矢印８４のように、壁部６３の上方において、マグネット４３の下端部を、ロータコア４１の側面に接近させる。そして、ロータコア４１の側面に、マグネット４３の下端部を当接させる。これにより、マグネット４３の径方向の位置が、定められる。また、隣り合う一対の柱状部６２の間に、マグネット４３の下端部を挿入する。これにより、マグネット４３の周方向の位置が、定められる。

次に、図１０中の矢印８５のように、マグネット４３を下方へ移動させる。ここで、壁部６３の上端部には、傾斜面６３１が設けられている。このため、マグネット４３の位置が僅かにずれていたとしても、マグネット４３の下端部を傾斜面６３１に沿って移動させれば、マグネット４３は、壁部６３の径方向内側へ誘導される。これにより、マグネット４３の位置が、さらに精密に位置決めされる。

その後、互いに隣り合う一対の柱状部６２および壁部６３に対して、マグネット４３を圧入する（ステップＳ７）。上記のステップＳ６において、マグネット４３は、径方向および周方向に、位置決めされている。このため、圧入時における荷重の偏りが、抑制される。その結果、圧入に伴う粉塵の発生が、抑制される。

また、本実施形態のマグネットホルダ４２は、マグネット４３の周方向の両端部の下方に、凹部７２を有している。このため、仮に、圧入時にマグネット４３が仕切部６０を削って、粉塵８６を発生させたとしても、図１１のように、当該粉塵８６を、凹部７２内に収容できる。このため、底部７１の上面とマグネット４３の下面との間に粉塵が挟まって、マグネット４３の軸方向の位置がずれるという問題を、抑制できる。また、凹部７２は、圧入後のマグネット４３の下面により、封止される。このため、凹部７２内に収容された粉塵８６の外部への飛散は、防止される。

また、ロータコア４１とマグネットホルダ４２とは、インサート成型により強固に固定されている。このため、マグネット４３の圧入時の荷重によって、ロータコア４１とマグネット４２とが分離することは、抑制される。したがって、マグネット４３を容易に圧入できる。

仮に、上記のインサート成型時に、金型の内部に複数のマグネットも配置しようとすると、ロータコアの表面にマグネットを、接着等で固定しておく必要がある。これに対し、本実施形態では、インサート成型が完了して硬化した後のマグネットホルダ４２に、マグネット４３を圧入する。このため、ロータコア４１にマグネット４３を接着する手間が省ける。また、複数のマグネット４３を、容易に精度よく位置決めできる。

＜３．変形例＞
以上、本発明の例示的な実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。

マグネットホルダ４２の傾斜面６２１は、図７のような曲面であってもよく、平面であってもよい。また、マグネットホルダ４２側だけではなく、マグネット４３の下端部にも、面取りされた傾斜面が、設けられていてもよい。そのようにすれば、マグネットホルダ４２に対して、マグネット４３をより円滑に圧入できる。また、圧入に伴う粉塵の発生を、より抑制できる。

マグネットホルダ４２の仕切部６０の数や、マグネット４３の数は、上記の実施形態と異なる数であってもよい。また、マグネットホルダ４２の連結部７０は、複数の仕切部６０の下端部以外の部位を、接続するものであってもよい。

また、モータ１の回転部３に含まれるロータユニット３２の数は、１つであってもよく、３つ以上であってもよい。

また、本発明の回転電機は、上記のようなパワーステアリング用のモータ１であってもよく、自動車の他の部位に使用されるモータであってもよい。例えば、本発明の回転電機は、電気自動車の駆動力を発生させるためのモータであってもよい。また、本発明の回転電機は、電動アシスト自転車、電動バイク、家電製品、ＯＡ機器、医療機器等に使用されるモータであってもよい。

また、上記の実施形態や変形例のモータと同等の構造で、発電機を構成することもできる。本発明の回転電機は、自動車、電動アシスト自転車、風力発電等に使用される発電機であってもよい。

また、上記の実施形態や変形例に登場した各要素を、矛盾が生じない範囲で、適宜に組み合わせてもよい。

本発明は、ロータユニット、回転電機、およびロータユニットの製造方法に利用できる。

１ モータ
２ 静止部
３ 回転部
９ 中心軸
２１ ハウジング
２２ 蓋部
２３ 電機子
２４ 下軸受部
２５ 上軸受部
２６ ステータコア
２７ コイル
３１ シャフト
３２，３２Ａ，３３ ロータユニット
３４ カバー
４１，４１Ａ ロータコア
４２ マグネットホルダ
４２Ａ ホルダ
４３，４３Ａ マグネット
５１ 貫通孔
５２ 溝部
６０，６０Ａ 仕切部
６１ 係合部
６２ 柱状部
６３ 壁部
７０，７０Ａ 連結部
７１ 底部
７２ 凹部
８１，８２ 金型
４１１，４１１Ａ 鋼板
４１２ 隙間
４１３ 湾曲部
４２１ 流動状態の樹脂
６３１ 傾斜面

Claims (12)

1. 
   上下に積層された積層鋼板からなる環状のロータコアと、
   
   前記ロータコアの周囲において周方向に配列される複数のマグネットと、
   
   前記マグネットを保持する樹脂製のホルダと
   
   を備え、
   
   前記ホルダは、
   
   前記ロータコアの外周面に沿って上下に延びる複数の仕切部と、
   
   前記複数の仕切部を接続する連結部と
   
   を有し、
   
   前記仕切部は、
   
   互いに隣り合う前記マグネットの間に位置する柱状部と、
   
   前記マグネットの径方向外側の面を部分的に覆う壁部と、
   
   を有し、
   
   前記壁部の内周面は、上端部から下方へ向かうにつれて漸次に前記ロータコアの外周面に接近する傾斜面を含み、
   
   前記ロータコアは、前記ホルダと固定され、
   
   前記ロータコアの外周面において、前記ロータコアを構成する複数の鋼板の間に、ホルダを構成する樹脂の一部分が介在し、
   
   前記マグネットは、互いに隣り合う一対の前記仕切部に、固定されている回転電機用ロータユニット。
   
2. 
   請求項１に記載のロータユニットにおいて、
   
   前記壁部の上端部は、前記ロータコアの上端部より下方に位置するロータユニット。
   
3. 
   請求項２に記載のロータユニットにおいて、
   
   前記壁部の上端部は、前記柱状部の上端部より下方に位置するロータユニット。
   
4. 
   請求項１から請求項３までのいずれかに記載のロータユニットにおいて、
   
   前記連結部は、前記マグネットの下面に対向する底部を有し、
   
   前記底部は、前記マグネットの周方向の両端部の下方に位置する凹部を有し、
   
   前記凹部は、前記マグネットにより封止されているロータユニット。
   
5. 
   請求項１から請求項４までのいずれかに記載のロータユニットにおいて、
   
   前記ロータコアは、外周面に、上下に延びる複数の溝部を有し、
   
   前記溝部は、径方向外側へ向かうにつれて幅方向の寸法が狭まる形状を有し、
   
   前記仕切部は、前記溝部内に保持される係合部を有するロータユニット。
   
6. 
   請求項１から請求項５までのいずれかに記載のロータユニットにおいて、
   
   前記ロータコアの外周面付近において、前記複数の鋼板の端部が、上方へ向けて湾曲しているロータユニット。
   
7. 
   請求項１から請求項６までのいずれかに記載のロータユニットにおいて、
   
   前記壁部の上端の周方向端部は、上端部から下方に向かうにつれて漸次に、隣接する他の前記仕切部に接近する面取部を含むロータユニット。
   
8. 
   静止部と、
   
   前記静止部に対して回転可能に支持される回転部と、
   
   を備え、
   
   前記回転部は、
   
   請求項１から請求項７までのいずれかに記載のロータユニットと、
   
   前記ロータコアの内側に挿入されたシャフトと、
   
   を有し、
   
   前記静止部は、
   
   前記シャフトを回転可能に支持する軸受部と、
   
   前記ロータユニットの径方向外側に配置された電機子と、
   
   を有する回転電機。
   
9. 
   上下に積層された積層鋼板からなる環状のロータコア、前記ロータコアの周囲において周方向に配列される複数のマグネット、および前記マグネットを保持する樹脂製のホルダを有する回転電機用ロータユニットの製造方法において、
   
   ａ）前記ロータコアを金型の内部に配置するとともに、前記金型の内部に流動状態の樹脂を射出し、前記ロータコアの外周面に沿って上下に延びる複数の仕切部、前記仕切部を接続する連結部とを有し、さらに、前記仕切部は、互いに隣り合うマグネットの間に位置する柱状部と、マグネットの径方向外側の面を部分的に覆う壁部と、を有し、前記壁部の内周面に、上端部から下方へ向かうにつれて漸次に前記ロータコアの外周面に接近する傾斜面を有する形状に、前記ホルダをインサート成型する工程と、
   
   ｂ）前記工程ａ）の後に、互いに隣り合う一対の前記仕切部に、前記マグネットを圧入する工程と、
   
   を備える製造方法。
   
10. 
    請求項９に記載の製造方法において、
    
    前記工程ａ）では、前記ロータコアの上端部より下方の位置に、前記壁部の上端部を成型する製造方法。
    
11. 
    請求項９または請求項１０に記載の製造方法において、
    
    前記工程ａ）では、前記柱状部の上端部より下方の位置に、前記壁部の上端部を成型する製造方法。
    
12. 
    請求項９から請求項１１までのいずれかに記載の製造方法において、
    
    前記工程ａ）では、互いに隣り合う前記仕切部の間の周方向位置に配置される底部と、
    
    前記底部の周方向の両端部に位置する凹部とを有する形状に、前記連結部を成型し、
    
    前記工程ｂ）では、前記マグネットが、前記凹部を封止する製造方法。

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