(57)【要約】【課題】従来よりも簡易な構造のブラシレスモータ用のロータを実現する。【解決手段】ロータは、ロータシャフトに固定されるロータコアと、ロータコアの外周面に取り付けられる複数の永久磁石と、ロータコアの回転軸方向端部に設けられており、永久磁石をロータコアに固定するホルダを備えている。ホルダは、ロータシャフトに固定される固定部と、端部がロータの回転軸方向に屈曲して永久磁石の表面に接触することにより永久磁石をロータコアに保持している保持部と、固定部と保持部を接続しており、固定部と保持部の径方向距離が変化することを許容する梁部を有している。保持部に、ロータコアと係合して保持部が径方向外側に移動することを禁止する係合部が設けられている。【選択図】  図５
2020096464.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブラシレスモータ用のロータであって、
ロータシャフトに固定されるロータコアと、
ロータコアの外周面に取り付けられる複数の永久磁石と、
ロータコアの回転軸方向端部に設けられており、永久磁石をロータコアに固定するホルダと、を備えており、
ホルダは、
ロータシャフトに固定される固定部と、
端部がロータの回転軸方向に屈曲して永久磁石の表面に接触することにより永久磁石をロータコアに保持している保持部と、
固定部と保持部を接続しており、固定部と保持部の径方向距離が変化することを許容する梁部と、を有し、
保持部に、ロータコアと係合して保持部が径方向外側に移動することを禁止する係合部が設けられているロータ。
【請求項２】
請求項１に記載のロータであって、
前記回転軸方向においてホルダに対して永久磁石と反対側でロータシャフトに固定されており、ホルダが前記回転軸方向に移動することを禁止する規制部材をさらに備えているロータ。
【請求項３】
請求項２に記載のロータであって、
規制部材と保持部の一方が、他方に向けて突出する突出部を有しており、
規制部材と保持部の他方が、突出部を収容する収容部を有しており、
突出部が収容部に収容されることによって、保持部の径方向外側への移動が禁止されるロータ。
【請求項４】
請求項１または２に記載のロータであって、
ロータコアと保持部の一方が、他方に向けて突出する突出部を有しており、
ロータコアと保持部の他方が、突出部を収容する収容部を有しており、
突出部が収容部に収容されることによって、保持部の径方向外側への移動が禁止されるロータ。
【請求項５】
請求項３または４に記載のロータであって、
突出部は、保持部に設けられているロータ。
【請求項６】
請求項３から５のいずれか一項に記載のロータであって、
突出部が収容部に収容されていくに従って保持部が径方向内側に移動し、
突出部が収容部に収容されたときに、保持部が永久磁石の表面に接触するとともに保持部の径方向外側への移動が禁止されるロータ。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載のロータと、
ロータと間隔を有した状態でロータの外周面に対向しているステータと、を備えるブラシレスモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書は、ブラシレスモータと、そのブラシレスモータで用いられるロータに関する技術を開示する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に、ロータコア（バックヨーク）の外周面に永久磁石が固定されているロータを用いたブラシレスモータが開示されている。特許文献１では、ロータコアの回転軸方向端部にマグネットホルダを配置し、マグネットホルダを永久磁石の表面（ロータの径方向外側の表面）に接触させ、ロータコアと永久磁石を固定している。なお、特許文献１では、マグネットホルダは、シャフトに固定される固定部（内周部分）と、永久磁石の表面に接触することにより永久磁石をロータコアに保持する保持部（外周部分）と、内周部分と外周部分を接続している梁部を備えている。保持部には、ロータの回転軸に沿って伸びている周壁部が形成されている。周壁部が永久磁石の表面に接触し、永久磁石をロータコアに固定している。特許文献１では、永久磁石をロータコアに固定する際、保持部を径方向外側に移動させ、周壁部を永久磁石に接触させる。なお、保持部を径方向外側に移動させる際、固定部と保持部を接続している梁部が変形する。すなわち、梁部が変形することによって、保持部は径方向外側に移動することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−２５８８８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１では、ブラシレスモータの使用中（ロータの回転中）に遠心力で永久磁石が径方向外側に移動することを防止するため、リング状の規制部材をシャフトに固定している。規制部材は、マグネットホルダに対してロータコアの反対側で、マグネットホルダの表面に接触するように固定されている。マグネットホルダの外周部分と規制部材には、互いに連通する貫通孔が設けられている。特許文献１では、マグネットホルダで永久磁石をロータコアに固定した後、上記貫通孔に樹脂材料を充填し、マグネットホルダの外周部分の移動（径方向外側への移動）を禁止している。すなわち、特許文献１は、マグネットホルダ、規制部材及び樹脂材料を用いることにより、製造の際は永久磁石をロータコアに容易に固定することができ、使用の際は永久磁石がロータコアから外れる（径方向外側に移動する）ことを防止することができるロータを実現している。より簡単な構造で同等の機能を実現することができれば、ロータの製造コスト（材料費、組立費等）を低減することができ、その結果、ブラシレスモータの製造コストを低減することができる。本明細書は、従来よりも簡易な構造のブラシレスモータ用のロータを実現する技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本明細書で開示する第１技術は、ブラシレスモータ用のロータであって、ロータシャフトに固定されるロータコアと、ロータコアの外周面に取り付けられる複数の永久磁石と、ロータコアの回転軸方向端部に設けられており、永久磁石をロータコアに固定するホルダを備えていてよい。ホルダは、ロータシャフトに固定される固定部と、端部がロータの回転軸方向に屈曲して永久磁石の表面に接触することにより永久磁石をロータコアに保持している保持部と、固定部と保持部を接続しており、固定部と保持部の径方向距離が変化することを許容する梁部を有していてよい。このロータでは、保持部に、ロータコアと係合して保持部が径方向外側に移動することを禁止する係合部が設けられていてよい。
【０００６】
本明細書で開示する第２技術は、上記第１技術のロータであって、ロータの回転軸方向においてホルダに対して永久磁石と反対側でロータシャフトに固定されており、ホルダが上記回転軸方向に移動することを禁止する規制部材をさらに備えていてよい。
【０００７】
本明細書で開示する第３技術は、上記第２技術のロータであって、規制部材と保持部の一方が、他方に向けて突出する突出部を有しており、規制部材と保持部の他方が、突出部を収容する収容部を有しており、突出部が収容部に収容されることによって、保持部の径方向外側への移動が禁止されてよい。
【０００８】
本明細書で開示する第４技術は、上記第１または第２技術のロータであって、ロータコアと保持部の一方が、他方に向けて突出する突出部を有しており、ロータコアと保持部の他方が、突出部を収容する収容部を有しており、突出部が収容部に収容されることによって、保持部の径方向外側への移動が禁止されてよい。
【０００９】
本明細書で開示する第５技術は、上記第３または第４技術のロータであって、突出部は、保持部に設けられていてよい。
【００１０】
本明細書で開示する第６技術は、上記第３から第５技術のいずれかのロータであって、突出部が収容部に収容されていくに従って保持部が径方向内側に移動し、突出部が収容部に収容されたときに、保持部が永久磁石の表面に接触するとともに保持部の径方向外側への移動が禁止されてよい。
【００１１】
本明細書で開示する第７技術は、ブラシレスモータであって、上記第１から第６技術のいずれかのロータと、ロータと間隔を有した状態でロータの外周面に対向しているステータを備えていてよい。
【発明の効果】
【００１２】
第１技術によると、梁部が変形することによって、ホルダの固定部と保持部の位置が変化する。具体的には、径方向における保持部の位置が変化する。そのため、永久磁石をロータコアに固定する際、保持部は、永久磁石よりも径方向外側の位置（永久磁石の表面に接触しない位置）から、永久磁石の表面に接触する位置に移動することができる。永久磁石をロータコアに固定する際に保持部が変形することが防止され、その結果、保持部の一部が径方向外側に突出する（すなわち、ロータの最外径が増大する）ことを防止することができる。また、第１技術によると、ホルダの保持部（永久磁石をロータコアに保持する部分）自体がロータコアに固定される。そのため、ホルダをロータコアに取り付けた後に他の部材（樹脂材料等）を用いてホルダとロータコアを固定することなく、ホルダがロータコアに固定される。その結果、ロータの部品数、及び／又は、製造工程を簡略化することができる。なお、「径方向」とは、ロータの回転軸（ロータシャフトの回転軸）に直交する面において、回転軸の中心から放射状に伸びる方向のことを意味する。すなわち、「径方向外側に移動する」とはロータの回転軸から離れるように移動することを意味し、「径方向内側に移動する」とはロータの回転軸に向かって移動することを意味する。
【００１３】
ホルダ（保持部）がロータコアに固定されることにより、ロータの回転中、遠心力により、永久磁石が径方向外側に移動することが防止され、ロータとステータの距離が変化することを防止することができる。なお、、「保持部自体がロータコアに固定される」とは、ロータコアに対して保持部が直接固定される形態に限定されるものではなく、ロータコアと一体又はロータコアに対して不動の部品に対して保持部が固定される形態も含む。すなわち、保持部が、ロータコアと一体又はロータコアに対して不動の部品を介して、ロータコアに間接的に固定される形態も含む。
【００１４】
第２技術によると、ロータコアに対する永久磁石の移動をより確実に制限することができる。上記したように、ホルダは、固定部と保持部の距離が変化することを許容する梁部を備えている。すなわち、梁部が変形することによって、固定部と保持部の距離を変化させる。梁部を変形可能とするためは、ホルダの厚み（ロータの回転軸方向の厚み）を厚くすることには限界があり、ホルダの強度を高くすることが難しい。第２技術によると、規制部材によって、ホルダの永久磁石と反対側の面（ロータコアと反対側の面）が押さえられる。換言すると、ホルダは、規制部材と永久磁石（ロータコア）に挟まれる。ホルダが回転軸方向に移動、あるいは、回転軸方向に変形することが抑制され、結果として永久磁石の回転軸方向の移動が制限される。また、第２技術によると、ロータの周方向の重量バランスを容易に調整することが可能となり、ロータの回転を安定させることができる。
【００１５】
第３技術によると、ホルダ（保持部）をロータコアに間接的に固定することができる。その結果、ホルダとロータシャフトを固定するタイミングと、保持部をロータコアに固定（関節的に固定）するタイミングを別にすることができる。具体的には、ロータシャフト、ロータコア、永久磁石及びホルダを組み立てた後、保持部が径方向外側に移動することを禁止する工程を実施（保持部をロータコアに固定）することができる。ホルダとロータシャフトを固定する際にロータシャフトから加わる力と、ホルダをロータコアに固定（規制部材を介して間接的に固定）する際に規制部材から加わる力が、ホルダに対して同時に加わることを防止することができる。ホルダに対して複数の力が同時に加わることが防止され、ロータの組み立てを確実に行うことができる。
【００１６】
第４技術によると、ホルダ（保持部）をロータコアに直接固定することができる。第４技術では、ホルダとロータシャフトの固定と、保持部とロータコアの固定が同時に行われる。すなわち、ホルダをロータシャフトに固定するだけで、保持部とロータコアの固定が完了する。そのため、第４技術によると、必要に応じて、上記した規制部材を用いたり、規制部材を省略したりすることができる。また、規制部材を用いる場合であっても、規制部材は、ホルダとロータコアの固定（保持部が径方向外側に移動することの制限）に影響を及ぼさない。そんため、規制部材をロータシャフトに固定した後に、ロータの重量バランスの調整（規制部材の加工）を行うことができる。
【００１７】
第５技術によると、ロータを構成する部品の製造コストを低減することができる。具体的には、比較的厚みが薄い部品（ホルダ）を加工して突出部を形成するので、突出部の加工コストを低減することができる。
【００１８】
第６技術によると、ホルダを用いて永久磁石をロータコアに固定する際、ホルダに力を加えて保持部を径方向外側に移動させることなく、保持部と永久磁石の間に隙間を設けることができる。すなわち、ホルダをロータシャフトに固定する際、ホルダの径を広げ、保持部と永久磁石の間に隙間を設けるための治具等を必要としない。第６技術によると、ホルダ、あるいは、規制部材がロータシャフトに固定される前は、ホルダに何ら力を加えることなく保持部を永久磁石の間に隙間が確保され、ホルダ、あるいは、規制部材をロータシャフトに固定する過程で保持部と永久磁石を接触させることができる。第６技術によると、ロータの製造工程がさらに簡略化される。
【００１９】
第７技術によると、部品数、及び／又は、製造工程が簡略化されたブラシレスモータを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第１実施例のブラシレスモータを備えた燃料ポンプの断面図を示す。
【図２】第１実施例のブラシレスモータについて、ロータの断面図を示す。
【図３】ロータコアを構成するプレート（コアプレート）の平面図を示す。
【図４】第１実施例のブラシレスモータで用いるホルダの平面図を示す。
【図５】図２の破線Ｖで囲った部分の拡大図を示す。
【図６】第１実施例のブラシレスモータについて、ロータの製造工程を示す。
【図７】第１実施例のブラシレスモータについて、ホルダの変形例を平面図で示す。
【図８】図７のホルダを用いたロータ（ロータの変形例）を断面図で示す。
【図９】第１実施例のブラシレスモータについて、ロータの変形例を断面図で示す。
【図１０】第１実施例のブラシレスモータについて、ロータの変形例を断面図で示す。
【図１１】第２実施例のブラシレスモータについて、ロータの断面図を示す。
【図１２】第２実施例のブラシレスモータで用いるホルダの平面図を示す。
【図１３】第２実施例のブラシレスモータで用いる規制部材の平面図を示す。
【図１４】図１１の破線ＸＩＶで囲った部分の拡大図を示す。
【図１５】第２実施例のブラシレスモータについて、ロータの製造工程を示す。
【図１６】第２実施例のブラシレスモータについて、ロータの変形例を断面図で示す。
【図１７】第２実施例のブラシレスモータについて、ロータの変形例を断面図で示す。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
（第１実施例のブラシレスモータの適用例）
図１は、ブラシレスモータ２５を備えた燃料ポンプ３０の断面図を示している。燃料ポンプ３０は、自動車の燃料タンク内に配置され、燃料タンク内の燃料をエンジンに供給する。以下、燃料ポンプ３０の構成を説明する。
【００２２】
（燃料ポンプ）
燃料ポンプ３０は、モータ部１０とポンプ部１４を備えている。モータ部１０及びポンプ部１４は、ハウジング２６内に収容されている。ハウジング２６は略円筒状であり、上側にモータ部１０が収容され、下側にポンプ部１４が収容されている。ハウジング２６の上端（モータ部１０に対して、ポンプ部１４の反対側）には、モータカバー２が固定されている。モータカバー２は、外部電源に接続されるコネクタ端子４と、上方に向かって開口する吐出ポート６を備えている。
【００２３】
モータ部１０には、ブラシレスモータ２５が配置されている。ブラシレスモータ２５は、ロータ５０と、ステータ２４を備えている。ステータ２４は、ロータ５０と間隔を有した状態でロータ５０の外周面に対向している。なお、詳細は後述するが、ロータ５０の外周には永久磁石８０が設けられている。ロータ５０はロータシャフト５２を備えており、ロータシャフト５２は、軸受８（一対の軸受８ａ，８ｂ）によって、ハウジング２６に支持されている。ロータシャフト５２は、回転軸ＣＬの周りを回転する。なお、ロータシャフト５２の端部に、後述するインペラ１８と係合する係合部５２ａが設けられている。係合部５２ａの外形（周方向形状）は、円形の一部を切り欠いた略Ｄ字状である。ロータシャフト５２の外形は、係合部５２ａを除き、円形である。
【００２４】
ステータ２４は、ハウジング２６の内周面に固定されている。詳細な図示は省略するが、ステータ２４は、複数のスロットが形成されたヨークを備えており、複数のスロットが、ステータ２４の周方向に間隔を空けて配置されている。複数のスロットの先端面（回転軸ＣＬ側の端面）は、ロータ５０（永久磁石８０）の外周面と隙間を空けて対向している。各スロットにはコイルが巻回されており、各コイルは、コネクタ端子４に接続されている。
【００２５】
ポンプ部１４は、略円板状のインペラ１８と、インペラ１８を収容しているポンプケーシング１２，１６を備えている。インペラ１８の上面（モータ部１０側）には、外周縁に沿って複数の窪み１８ａが設けられている。また、インペラ１８の下面（モータ部１０の反対側）には、外周縁に沿って複数の窪み１８ｂが設けられている。インペラ１８は、ロータシャフト５２の係合部５２ａに固定されている。そのため、インペラ１８は、ロータシャフト５２の回転に伴って回転する。
【００２６】
ポンプケーシング１２，１６は、ハウジング２２の内周面に固定されている。ポンプケーシング１２，１６は、吸入側ケーシング１６と吐出側ケーシング１２によって構成されている。吸入側ケーシング１６には、ポンプケーシング１２，１６内と燃料ポンプ３０の外部とを連通している吸入口２０と、窪み１８ｂ（インペラ１８の下面に設けられている窪み）に対向する対向溝１６ａが形成されている。対向溝１６ａは、吸入口２０の開口部分（ポンプケーシング１２，１６内部側の開口部分）から、インペラ１８の回転方向に沿って、略Ｃ字型に形成されている。
【００２７】
吐出側ケーシング１２には、窪み１８ａ（インペラ１８の上面に設けられている窪み）に対向する対向溝１２ａが形成されている。対向溝１２ａは、インペラ１８の回転方向に沿って、略Ｃ字型に形成されている。なお、吐出側ケーシング１２には、ポンプケーシング１２，１６内とモータ部１０の内部空間とを連通している吐出口（図示省略）が設けられている。対向溝１２ａは、吐出口の開口部分から、インペラ１８の回転方向に沿って伸びている。
【００２８】
燃料ポンプ３０では、コネクタ端子４を電源に接続し、ステータ２４のコイルに電力が供給されると、ロータ５０が回転する。その結果、ロータ５０の回転に伴ってインペラ１８が回転し、吸入口２０からポンプケーシング１２，１６内に燃料が吸い込まれる。ポンプケーシング１２，１６内に吸い込まれた燃料は、窪み１８ａ，１８ｂ、対向溝１２ａ，１６ａによって構成される流路を、昇圧されながら上流側から下流側に移動する。昇圧された燃料は、吐出側ケーシング１２に設けられている吐出口からモータ部１０側に送られ、吐出ポート６から吐出される。
【００２９】
（ブラシレスモータ）
上記したように、ブラシレスモータ２５は、ロータ５０と、ステータ２４を備えている。ロータ５０の表面（ステータ２４に対向する面）には、複数の永久磁石８０が配置されている。隣り合う永久磁石８０は、表裏面が交互に異なる方向に磁化されている。すなわち、特定の永久磁石８０において、その表面（ステータ２４に対向する面）側がＮ極である場合、裏面（後述するロータコア８２に接する面）側がＳ極である。そして、その永久磁石８０に隣り合う２個の永久磁石８０は、表面側がＳ極であり、裏面側がＮ極である。また、ステータ２４の表面（ロータ５０に対向する面）には、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相に対応するコイルが、ロータ５０の表面（永久磁石８０）と接触しないように、ロータ５０と間隔を有した状態で設けられている。ブラシレスモータ２５の駆動原理は、公知のため、説明を省略する。
【００３０】
（ロータ）
図１から図５を参照し、ロータ５０の構成について説明する。図１，２に示すように、ロータ５０は、ロータシャフト５２と、ロータコア８２と、永久磁石８０と、ホルダ５８ａ，５８ｂと、規制部材１００ａ，１００ｂを備えている。なお、図２は、規制部材１００ａ，１００ｂの図示を省略している。また、ホルダ５８ａとホルダ５８ｂは実質的に同じ構造であり、規制部材１００ａと規制部材１００ｂも実質的に同じ構造である。そのため、以下の説明では、ホルダ５８ａとホルダ５８ｂに共通する特徴、及び、規制部材１００ａとｂに共通する特徴については、各々ホルダ５８，規制部材１００と称することがある。
【００３１】
ロータコア８２は、ロータシャフト５２に固定されている。永久磁石８０は、ロータコア８２の外周面９０に配置されている。ロータ５０では、４個の永久磁石８０がロータコア８２に取り付けられている。ホルダ５８は、ロータコア８２の回転軸ＣＬ方向の両端部に配置されており、ロータシャフト５２に固定されている。ホルダ５８の径方向（回転軸ＣＬに直交する方向）の端部に、回転軸ＣＬ方向に屈曲している屈曲部６４が設けられている。屈曲部６４は、永久磁石８０の表面に接している。屈曲部６４（ホルダ５８）は、永久磁石８０がロータコア８２から外れることを防止している。規制部材１００は、ロータコア８２の回転軸ＣＬ方向の両側（ホルダ５８に対し、永久磁石８０及びロータコア８２の反対側）に配置されており、ロータシャフト５２に固定（圧入）されている。規制部材１００は、ホルダ６８及び永久磁石８０が回転軸方向に移動することを防止している。以下、ロータ５０を構成する各部品について、詳細に説明する。ロータコア８２及び規制部材１００は、共にロータシャフト５２に固定されており、互いに不動である。
【００３２】
図２に示すように、ロータコア８２は、複数のコアプレート８１を積層することにより構成されている。図３に示すように、コアプレート８１はリング状であり、中央に貫通孔８４が設けられている。なお、図２には、図３のＡ−Ｏ−Ｂ線に沿った断面が現れている。コアプレート８１の外周面９０は円形である。一方、コアプレート８１の内周面には、中心に向かって突出する嵌合部８６が設けられている。コアプレート８１では、周方向に沿って等間隔に４個の嵌合部８６が設けられている。ロータシャフト５２は、嵌合部８６の頂部８８に圧入される。ロータコア８２では、嵌合部８６同士、嵌合部８６，８６間の窪み（ロータシャフト５２と非接触の部分）同士が重複するようにコアプレート８１が積層されている。そのため、ロータシャフト５２の周方向において、ロータコア８２の内周面は、ロータシャフト５２の外周面に部分的に接触（嵌合）している。換言すると、ロータコア８２の内周面とロータシャフト５２の外周面は、部分的に非接触である。そのため、ロータシャフト５２をロータコア８２に圧入したときに、ロータシャフト５２からコアプレート８１（ロータコア８２）に加わる力が緩和され、コアプレート８１の外周面９０が変形することが抑制される。なお、コアプレート８１は磁性体である。
【００３３】
図２に示すように、ホルダ５８は、ロータコア８２及び永久磁石８０の回転軸ＣＬ方向の表面を覆うように配置されている。また、ホルダ５８の屈曲部６４は、永久磁石８０の回転軸ＣＬ方向の端部において、永久磁石８０の表面（径方向の面）に接している。図４に示すように、ホルダ５８は、全体としてはリング状であるが、その内周面及び外周面は複雑な形状を呈している。図２には、図４のＡ−Ｏ−Ｂ線に沿った断面が現れている。なお、ホルダ５８は非磁性体である。
【００３４】
図４に示すように、ホルダ５８の内周面には、中心に向かって突出する嵌合部７４が設けられている。ホルダ５８では、周方向に沿って等間隔に４個の嵌合部７４が設けられている。ロータシャフト５２は、嵌合部７４の頂部７６に圧入される。嵌合部７４は、ロータシャフト５２に固定される固定部の一例である。嵌合部７４は、ロータ５０を回転軸ＣＬ方向から観察したときに、コアプレート８１の嵌合部８６（図３も参照）と重複するように形成されている。また、ホルダ５８の内周面には、中心に向かって突出する爪部６０が設けられている。爪部６０は、突出部（係合部）の一例である。爪部６０は、嵌合部８６，８６の間に設けられており、嵌合部８６より突出量は小さい。すなわち、爪部６０の頂部は、嵌合部７４の頂部７６よりもホルダ５８の中心から離れている。爪部６０は、回転軸ＣＬ方向から観察したときに、コアプレート８１の嵌合部８６，８６の間の窪み部分（図３も参照）と重複するように配置されている。また、爪部６０は、折り曲がっており、コアプレート８１の貫通孔８４内に挿入されている（図２，３も参照）。貫通孔８４は、爪部６０（突出部）を収容する収容部の一例である。
【００３５】
嵌合部７４と爪部６０の間には、梁部７２が設けられている。梁部７２は、板幅が狭く、剛性が低い。そのため、梁部７２は、嵌合部７４と爪部６０が設けられている部位との距離が変化することを許容する。ホルダ５８の外周面は、主に爪部６０が設けられている部位によって構成されている。爪部６０が設けられている部位は、永久磁石８０に接触して永久磁石８０の移動を制限し、永久磁石８０をロータコア８２に保持する保持部７０を構成している。保持部７０は、ホルダ５８の外周面からホルダ５８の中心に向けて伸びるスリット６６により、４個に分離されている。すなわち、ホルダ５８は、ロータシャフト５２に固定される４個の嵌合部（固定部）７４と、永久磁石８０をロータコア８２に保持する４個の保持部７０と、嵌合部７４と保持部７０を接続している８個の梁部７２を備えている。そして、梁部７２は、嵌合部７４と保持部７０の径方向距離が変化することを許容する。
【００３６】
各保持部７０の径方向端部には、回転軸ＣＬ方向に屈曲して突出しており、永久磁石８０の表面に接触し、永久磁石８０の径方向外側への移動を禁止する屈曲部６４が設けられている。すなわち、ホルダ５８は、４個の屈曲部６４を備えている。また、各保持部７０には、貫通孔６３が設けられており、貫通孔６３の壁面に移動制限部６２が設けられている。移動制限部６２は、貫通孔６３を通じて永久磁石８０の回転軸ＣＬ方向端部に接触し、永久磁石８０の回転軸ＣＬ方向への移動を制限する。移動制限部６２は、回転軸ＣＬ方向に折り曲がっている。
【００３７】
図５を参照し、ロータコア８２とホルダ５８と永久磁石８０の関係についてさらに詳しく説明する。図５は、図２の破線Ｖで囲った範囲の拡大図を示している。図５に示すように、爪部６０は、先端に向かうに従って、ホルダ５８の表面から離れるとともにホルダ５８の中心（ロータシャフト５２側）に向かうように傾斜している。そのため、ホルダ５８をロータコア８２に取り付けると、爪部６０が、コアプレート８１の貫通孔８４内に侵入する。なお、上記したように、各コアプレート８１は、嵌合部８６同士、嵌合部８６，８６間の窪み同士が重複するように積層されている。そのため、ロータコア８２には、回転軸ＣＬ方向の一端から他端に至る貫通孔８５が形成される。よって、ロータコア８２に対する爪部６０の侵入深さが１個のコアプレート８１の厚みより深くても、爪部６０は、ロータコア８２内（貫通孔８５内）に侵入することができる。また、図４に示すように、ホルダ５８の中心に対する爪部６０の突出量は、嵌合部７４の突出量より小さい。そのため、爪部６０は、ロータシャフト５２に接触しない。
【００３８】
ロータ５０が回転すると、遠心力により、永久磁石８０が径方向外側に移動しようとする。すなわち、永久磁石８０に対し、ロータコア８２から離れる力が加わり、ホルダ５８の保持部７０に径方向外側に移動する力が加わる。しかしながら、爪部６０が貫通孔８５に侵入しているので、保持部７０は径方向外側に移動することができない。その結果、永久磁石８０がロータコア８２から離れることが防止される。貫通孔８５（貫通孔８４）は、収容部の一例である。また、移動制限部６２が永久磁石８０の回転軸ＣＬ方向端部に接触しており、永久磁石８０が回転軸ＣＬ方向に移動することも禁止されている。ホルダ５８を用いることにより、永久磁石８０がロータコア８２に対し、回転軸ＣＬ方向及び径方向に移動することが禁止される。
【００３９】
図５に示すように、永久磁石８０の回転軸ＣＬ方向端部に、他の部分より厚みが薄い薄肉部８０ａが形成されている。薄肉部８０ａと他の部分の厚みの差は、ホルダ５８の移動制限部６２の厚み以上になるように調整されている。そのため、ホルダ５８を用いて永久磁石８０をロータコア８２に固定したときに、薄肉部８０ａと移動制限部６２の厚みの合計は、薄肉部８０ａ以外の部分の永久磁石８０の厚み以下となる。そのため、ホルダ５８の屈曲部６４を永久磁石８０の表面に接触させても、ロータ５０の径方向長さは増大しない。
【００４０】
次に、図６を参照し、ホルダ５８をロータコア８２に固定する工程について説明する。まず、状態（ａ）に示すように、ロータコア８２をロータシャフト５２に圧入し、ロータコア８２の表面に永久磁石８０を取り付けた状態で、ホルダ５８をロータシャフト５２に圧入していく。状態（ａ）は、爪部６０が貫通孔８５に侵入する前の状態を示している。状態（ａ）では、保持部７０の径方向端部（屈曲部６４が設けられている位置）が、永久磁石８０の径方向端部より外側に位置する。そのため、屈曲部６４が永久磁石８０に干渉することなく、ホルダ５８をロータシャフト５２に圧入していくことができる。
【００４１】
ホルダ５８の圧入を進めていくと、状態（ｂ）に示すように、爪部６０が貫通孔８５内に侵入していく。上記したように、ホルダ５８の突出部（固定部）７４と保持部７０の間に、両者の径方向距離の変化を許容する梁部７２が設けられている。また、爪部６０は、先端に向かうに従って、ホルダ５８の表面から離れるとともにホルダ５８の中心に向かうように傾斜している。そのため、爪部６０が貫通孔８５内に侵入していくに従って、保持部７０が径方向内側（回転軸ＣＬ側）に移動し、屈曲部６４が永久磁石８０に向けて移動する。
【００４２】
ホルダ５８がロータコア８２に接触するまで圧入すると、（ｃ）に示すように、屈曲部６４が永久磁石８０の表面に接触する。爪部６０が完全に貫通孔８５内に収容され、保持部７０の径方向外側への移動が禁止される。以上のように、ホルダ５８では、ホルダ５８をロータシャフト５２に圧入するだけで、永久磁石８０とロータコア８２の固定と、保持部７０の径方向外側への移動の禁止を同時に達成することができる。すなわち、ホルダ５８をロータシャフト５２に圧入した後に、ホルダ５８の変形（保持部７０の径方向外側への移動）を禁止する工程を必要としない。ロータ５０は、従来のロータと比較して、製造工程の簡略化、使用する部品（材料）数の削減を実現することができる。
【００４３】
なお、ロータシャフト５２にホルダ５８を圧入した後、規制部材１００をロータシャフト５２に圧入する（図１を参照）。規制部材１００は、ホルダ５８がロータシャフト５２から外れる（ホルダ５８が回転軸ＣＬ方向に移動する）ことを禁止するための部品であるとともに、ロータ５０の重量バランスを調整するためのバランスウェイトとして機能する。すなわち、ロータ５０では、規制部材１００は、保持部７０が径方向外側に移動することを禁止するために用いていない。そのため、回転バランスの調整、及び／又は、ホルダ５８の回転軸ＣＬ方向への移動を禁止する必要がない場合は、規制部材１００を省略してもよい。
【００４４】
上記したように、ロータ５０では、ホルダ５８の保持部７０に爪部６０が設けられており、爪部６０をロータコア８２に形成される貫通孔８５に挿入して保持部７０が径方向外側に移動することを禁止している。すなわち、保持部７０とロータコア８２を直接係合させ、保持部７０の径方向外側への移動を禁止している。以下、ホルダの保持部とロータコア８２を直接係合させる他の形態について幾つか説明する。なお、以下の説明において、ロータ５０と実質的に同一の部品については、ロータ５０で用いた参照番号と同一、または、下二桁が同一の参照番号を付すことにより、説明を省略することがある。
【００４５】
（第１変形例）
図７及び図８を参照し、ロータ１５０について説明する。ロータ１５０では、ホルダ１５８を用いて永久磁石８０をロータコア８２に固定する。図７に示すように、ホルダ１５８では、ホルダ１５８の内周面に、４個の嵌合部１７４のみが設けられている。すなわち、嵌合部１７４，１７４間に、ホルダ１５８の中心に向かって突出する爪部が設けられていない（図４：ホルダ５８を比較参照）。そのため、ホルダ１５８では、嵌合部１７４，１７４間が、梁部１７２よりも内側（中心側）に設けられている接続部１７３によって接続されている。なお、ホルダ１５８では、径方向中間部分に貫通孔７５が設けられており、貫通孔７５とスリット６６によって梁部１７２が形成されている。また、ホルダ１５８では、保持部１７０に貫通孔１６１が設けられており、貫通孔１６１の壁面から貫通孔１６１内に向けて突出する爪部１６０が設けられている。爪部１６０は、先端に向かうに従って、ホルダ１５８の表面から離れるとともにホルダ１５８の径方向外側に向かうように傾斜している。なお、貫通孔６３の壁面には、永久磁石８０の回転軸ＣＬ方向への移動を制限する移動制限部６２が設けられている。
【００４６】
図８に示すように、ロータ１５０では、ロータコア８２を構成する複数のコアプレート８１のうち、最端部に配置されるコアプレート１８１に貫通孔１８１ｈが設けられている。貫通孔１８１ｈ内に爪部１６０が挿入されることにより、爪部１６０の先端が貫通孔１８１ｈの壁面（径方向外側の壁面）に接触し、保持部１７０が径方向外側に移動することが禁止される。ホルダ１５８は、梁部１７２を介することなく固定部（４個の嵌合部１７４）がリングを形成しているので、ロータシャフト５２とホルダ１５８が強固に固定される。なお、ロータ１５０では、爪部１６０が突出部に相当し、コアプレート１８１に設けた貫通孔１８１ｈが収容部に相当する。
【００４７】
ロータ１５０の場合、ロータコア８２とホルダ１５８の周方向の位置合わせを容易にすることができる。具体的には、貫通孔１８１ｈをコアプレート１８１の周方向に伸ばすことにより、コアプレート８１（１８１）の嵌合部８６（図３を参照）とホルダ１５８の嵌合部１７４がずれていても、貫通孔１８１ｈ内に爪部１６０を挿入することができ、保持部１７０の径方向外側への移動を禁止することができる。
【００４８】
なお、ホルダ１５８において、嵌合部１７４，１７４間を接続する接続部１７３を削除してもよい。すなわち、ホルダ５８（図４を参照）のように、嵌合部１７４，１７４間が、梁部１７２及び保持部１７０を介して接続されていてもよい。なお、ホルダ１５８の場合、ホルダ５８とは異なり、爪部１６０の貫通孔１８１ｈへの侵入深さに関わらず、屈曲部６４の径方向の位置は変わらない（図６を比較参照）。そのため、ロータコア８２と永久磁石８０とホルダ１５８を組み付けた一体物に対し、ロータシャフト５２を圧入することができる。この場合、接続部１７３が削除されていれば、ロータシャフト５２の圧入の際に、嵌合部１７４が径方向に移動しやすくなり、ロータシャフト５２の圧入を容易に行うことができる。
【００４９】
また、ホルダ１５８において、爪部１６０に代えて、貫通孔１６１の径方向外側の壁面から径方向内側に向けて伸びる爪部を設けてもよい。この場合、ホルダ５８と同様に、ホルダをロータシャフトに取り付ける過程において保持部の屈曲部が径方向内側に移動し、永久磁石８０とロータコア８２の固定と、保持部の径方向外側への移動の禁止を同時に達成することができる（図６も参照）。
【００５０】
（第２変形例）
図９に示すロータ２５０では、ホルダ２５８の保持部２７０に貫通孔２７０ｈが設けられており、ロータコア８２を構成する複数のコアプレート８１のうち、最端部に配置されるコアプレート２８１に爪部２６０が設けられている。爪部２６０は、貫通孔２７０ｈ内に挿入されている。ロータ２５０では、コアプレート２８１に設けられた爪部２６０が突出部に相当し、ホルダ２５８に設けられた貫通孔２７０ｈが収容部に相当する。なお、図示は省略するが、ホルダ２５８は、図７に示したホルダ１５８から爪部１６０を削除したものに相当する。爪部２６０は、先端に向かうに従って、コアプレート２８１の表面から離れるとともに径方向外側に向かうように傾斜している。そのため、ロータ２５０の場合、ロータ５０と同様に、ホルダ２５８をロータコア８２に取り付ける過程において、屈曲部６４が径方向内側に移動し、永久磁石８０とロータコア８２の固定と、保持部２７０の径方向外側への移動の禁止を同時に達成することができる。
【００５１】
また、コアプレート８１（２８１）は、製造工程において変形する必要がない。そのため、ロータ２５０は、ホルダに爪部を設ける形態と比較して、爪部２６０の強度を強くすることができる。上記したように、ホルダの固定部と保持部の相対移動を許容するためには、ホルダの板厚を薄くし、梁部が変形しやすいようにすることが好ましい。そのため、ホルダに形成される爪部の厚みも薄くなり、爪部の強度を高くすることは難しい。コアプレート８１に爪部２６０を設けることにより、爪部２６０の厚みを厚くすることができ、爪部２６０の強度を容易に高くすることができる。
【００５２】
（第３変形例）
図１０に示すロータ３５０では、ロータ２５０と同様に、ホルダ３５８の保持部３７０に貫通孔３７０ｈが設けられており、ロータコア８２を構成する複数のコアプレート８１のうち、最端部に配置されるコアプレート３８１に爪部３６０が設けられている。爪部３６０は、貫通孔３７０ｈ内に挿入されている。ロータ３５０では、コアプレート３８１に設けられた爪部３６０が突出部に相当し、ホルダ３５８に設けられた貫通孔３７０ｈが収容部に相当する。但し、コアプレート３８１に設けられた爪部３６０は、コアプレート２８１に設けられた爪部２６０と異なり、先端に向かうに従って、径方向内側に近づいている（図９を比較参照）。そのため、ロータ３５０では、ロータコア８２と永久磁石８０とホルダ３５８を組み付けた一体物に対し、ロータシャフト５２を圧入することができる。なお、ホルダ３５８は、ホルダ２５８と同様に、爪部３６０の強度を高くすることができる。
【００５３】
（第２実施例）
上記したロータ５０，１５０，２５０，３５０は、いずれも、ホルダに設けられた係合部（爪部または貫通孔）と、ロータコアに設けられた係合部が直接係合している。以下、ホルダの設けられた係合部が、間接的にロータコアに係合する形態について説明する。なお、以下の説明においても、ロータ５０と実質的に同一の構成については、ロータ５０で用いた参照番号と同一、または、下二桁が同一の参照番号を付すことにより、説明を省略することがある。
【００５４】
図１１から図１４を参照し、ロータ４５０について説明する。図１１に示すように、ロータ４５０では、規制部材１００を用いてホルダ４５８の保持部が径方向外側に移動することを禁止している。まず、図１２を参照し、ホルダ４５８の形態について説明する。
【００５５】
ホルダ４５８は、ホルダ１５８（図７を参照）と同様に、嵌合部４７４，４７４間が、梁部４７２よりも内側に設けられている接続部４７３によって接続されている。また、保持部４７０には１個の貫通孔６３と２個の貫通孔４６３が設けられている。貫通孔６３の壁面には、ホルダ１５８と同様に、永久磁石８０の回転軸ＣＬ方向への移動を制限する移動制限部６２が設けられている。貫通孔４６３の壁面には、回転軸ＣＬ方向において移動制限部６２とは反対側に突出する爪部４６０が設けられている。爪部４６０は、先端に向かうに従って、ホルダ４５８の表面から離れるとともにホルダ４５８の中心に向かうように傾斜している。なお、図１１には、図１２のＡ１−Ｏ−Ｂ１線に沿った断面が現れている。
【００５６】
次に、図１３を参照し、規制部材１００について説明する。規制部材１００の内周面には、中心に向かって突出する嵌合部９２が設けられている。規制部材１００では、周方向に沿って等間隔に４個の嵌合部９２が設けられている。嵌合部９２の形状は、ホルダ４５８の嵌合部４７４の形状と同一である（図１２も参照）。ロータシャフト５２は、嵌合部９２の頂部９３に圧入される。また、規制部材１００には、ホルダ４５８の貫通孔７５と同形状の貫通孔９７が、貫通孔７５と同じ位置に設けられている。さらに、規制部材１００には、径方向外側部分に、周方向に８個の貫通孔９５が設けられている。貫通孔９５は、ホルダ４５８の貫通孔４６３に対応する位置に設けられている。また、規制部材１００の径方向端部に、回転軸ＣＬ方向に屈曲している屈曲部９４が設けられている。
【００５７】
図１４に示すように、ロータ４５０では、ホルダ４５８がロータコア８２と永久磁石８０の回転軸ＣＬ方向端部を覆うように配置され、規制部材１００がロータコア８２及び永久磁石８０の反対側でホルダ４５８を覆うように配置されている。そして、ホルダ４５８の爪部４６０が規制部材１００の貫通孔９５内に挿入されている。爪部４６０が貫通孔９５内に挿入されているので、ホルダ４５８の保持部４７０は、規制部材１００に対して径方向外側に移動することが禁止されている。ロータコア８２と規制部材１００は共通のロータシャフト５２に圧入されているので、結果として、ロータコア８２の保持部４７０は、ロータコア８２に対して径方向外側に移動することが禁止される。すなわち、保持部４７０は、ロータコア８２に間接的に係合している。ロータ４５０では、爪部４６０が突出部に相当し、規制部材１００に設けた貫通孔９５が収容部に相当する。
【００５８】
次に、図１５を参照し、ホルダ４５８をロータコア８２に固定する工程について説明する。まず、状態（ａ）に示すように、ロータコア８２の表面に永久磁石８０を取り付け、ホルダ４５８をロータシャフト５２圧入する。ホルダ４５８の圧入が完了しても、屈曲部６４は、永久磁石８０の径方向端部より外側に位置する。ホルダ４５８の圧入が完了した後に、屈曲部９４の伸びる方向がホルダ４５８の屈曲部６４が伸びる方向と反対になるように、規制部材１００をロータシャフト５２に圧入していく。規制部材１００をロータシャフト５２に圧入する際、ホルダ４５８の貫通孔７５（図１２）と規制部材１００の貫通孔９７を用いて、両者の位置合わせを行う。
【００５９】
上記したように、爪部４６０は傾斜している。そのため、規制部材１００の圧入をすすめていくと、状態（ｂ）に示すように、爪部４６０が貫通孔９５内に侵入し、屈曲部６４が永久磁石８０に向けて移動する。規制部材１００がホルダ４５８の表面に接触すると、状態（ｃ）のように、爪部４６０を貫通孔９５内に収容され、保持部４７０の径方向外側への移動が禁止される。
【００６０】
以上のように、ロータ４５０では、ホルダ４５８の保持部４７０を規制部材１００に対して固定し、保持部４７０が径方向外側に移動することを禁止している。そのため、ロータ４５０では、ロータコア８２に保持部７０と係合するための構造（突出部、収容部等）を設ける必要がない。その結果、ロータコア８２を、全て同形状のコアプレート８１で構成することができる。また、ロータ４５０では、ホルダ４５８をロータシャフト５２に圧入するタイミングと、保持部１７０を径方向内側に移動させるタイミングを別にすることができる。ホルダがロータシャフト５２に対して回転軸ＣＬ方向に移動しながら保持部が径方向内側に移動するタイプのホルダと比較して、同時に変形する部位が少ない分、より確実にロータを製造することができる。
【００６１】
以下、規制部材を利用し、ホルダの保持部とロータコア８２を間接的に係合させる他の形態について幾つか説明する。なお、以下の説明においても、ロータ５０と実質的に同一の部品については、ロータ５０で用いた参照番号と同一、または、下二桁が同一の参照番号を付すことにより、説明を省略することがある。
【００６２】
（第４変形例）
図１６を参照し、ロータ５５０について説明する。ロータ５５０では、規制部材５００に溝５９５が形成されている。溝５９５は、ホルダ５５８の爪部５６０に対応する位置に形成されている。爪部５６０が突出部に相当し、溝５９５が収容部に相当する。なお、溝５９５の側壁は傾斜しており、爪部５６０が溝５９５内に収容されたときに、爪部５６０の表面と溝５９５の側壁が接触している。爪部５６０と規制部材５００（溝５９５の側壁）が面接触するので、保持部５７０が径方向外側に移動することを禁止する効果がさらに大きくなる。なお、ロータ５５０では、爪部５６０は、先端に向かうに従ってホルダ５５８の表面から離れるとともにホルダ５５８の径方向外側に向かうように傾斜している。しかしながら、ホルダ４５８と同様に、爪部が先端に向かうに従ってホルダ５５８の表面から離れるとともにホルダ５５８の径方向内側に向かうように傾斜していていてもよい（図１４も参照）。
【００６３】
（第５変形例）
図１７を参照し、ロータ６５０について説明する。ロータ６５０では、ホルダ６５８の保持部６７０に貫通孔６６３が設けられており、規制部材６００の貫通孔６６３に対応する位置に爪部６６０が設けられている。ロータ６５０では、規制部材６００に設けられた爪部６６０が、ホルダ６５８に設けられた貫通孔６６３に挿入されている。ロータ６５０では、突出部に相当する爪部５６０が規制部材６００に形成され、収容部に相当する溝５９５がホルダ６５８に形成されている。ロータ６５０は、ホルダに爪部（突出部）を設け、規制部材に貫通孔又は溝（収容部）を設ける形態と比較して、爪部（突出部）の強度を高くすることができる。
【００６４】
（他の実施形態）
上記実施例及び変形例では、ロータコアが複数のコアプレートを積層して構成される形態について説明した。しかしながら、ロータコアは、円筒形のバルク体（すなわち、１部品）であってもよい。特に、ホルダとロータコアを直接係合させず、ホルダと規制部材を係合させる場合、ロータコアの部品数、及び、ロータコアの加工を容易にすることができる。
【００６５】
ロータコアに固定する永久磁石の数、及び、永久磁石をロータコアに保持する保持部の数は、４個に限定されるものではなく、任意である。さらに、永久磁石の数と保持部の数は、同数であってもよいし、異なっていてもよい。
【００６６】
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【符号の説明】
【００６７】
２５：ブラシレスモータ
５０：ロータ
５８：ホルダ
６０：係合部（爪部）
７０：保持部
７２：梁部
７４：固定部（嵌合部）
８０：永久磁石
８２：ロータコア
ＣＬ：回転軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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