(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下に延びる中心軸に直交する方向に広がる磁性体のコアプレートが、軸方向に複数積層された積層鋼板からなり、
周方向に配列された複数の磁極部を有し、
複数の前記磁極部は、それぞれ、
隣り合う磁極部の間に設けられたマグネット挿入スペースに面する一対の周方向端面と、
前記磁極部の径方向外側の空間に面する径方向端面と、
を有し、
少なくとも一部の前記コアプレートが、
前記磁極部から周方向に突出した爪部と、
前記爪部より径方向外側において、隣り合う前記磁極部を繋ぐ外側連接部と、
を有し、
前記マグネット挿入スペースは、一対の前記周方向端面に挟まれ、かつ、前記爪部より径方向内側に位置し、
個々の前記マグネット挿入スペースの径方向外側に、
一対の前記爪部が、配置され、
一対の前記爪部の間に、第１空隙が介在し、
前記第１空隙の径方向外側に、前記外側連接部が位置し、
前記爪部と前記外側連接部との間に、第２空隙が介在し、
前記爪部は、径方向外側へ向かうにつれて、前記爪部の基端部に接近する傾斜部を有し、
前記爪部の径方向幅は、前記爪部の先端部から基端部に向かうにつれて拡大し、
前記傾斜面と、前記外側連接部の径方向内側の面との間に、前記第２空隙が介在するロータコア。
【請求項２】
請求項１に記載のロータコアにおいて、
前記外側連接部の径方向外側の面は、前記径方向端面より、径方向内側に位置するロータコア。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のロータコアにおいて、
前記外側連接部は、径方向外側へ向けて凸状に湾曲しているロータコア。
【請求項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コアにおいて、
前記磁極部より径方向内側において、周方向に延びる内側連接部をさらに有し、
前記マグネット挿入スペースと前記内側連接部との間に、第３空隙が介在するロータコア。
【請求項５】
請求項４に記載のロータコアにおいて、
前記内側連接部から径方向外側へ向けて突出した複数の凸部をさらに有し、
前記凸部は、前記マグネット挿入スペースの周方向中央と、略同一の周方向位置に配置されているロータコア。
【請求項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コアにおいて、
複数の前記コアプレートの全てが、前記爪部を有するロータコア。
【請求項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コアにおいて、
複数の前記コアプレートの全てが、前記外側連接部を有するロータコア。
【請求項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、
を有し、
前記静止部は、
前記中心軸に対して放射状に延びる複数のティースと、
前記ティースに巻かれた導線により構成されるコイルと、
を有し、
前記回転部は、
前記中心軸に沿って延びるシャフトと、
前記シャフトに固定された、請求項１から請求項７までのいずれかに記載のロータコアと、
前記ロータコアの前記マグネット挿入スペース内に収容されたマグネットと、
を有し、
前記ロータコアは、前記ティースの径方向内側に位置し、
前記マグネットの径方向外側の面と、前記爪部の径方向内側の面とが、少なくとも部分的に接触するモータ。
【請求項９】
請求項８に記載のモータにおいて、
前記ロータコアは、前記爪部と前記周方向端面との境界部に、軸方向に延びる溝部を有し、
前記溝部と前記マグネットの角部との径方向および周方向の間隔が、前記爪部の径方向内側の面と前記マグネットとの径方向の間隔、および前記周方向端面と前記マグネットとの周方向の間隔より、大きいモータ。
【請求項１０】
請求項８または請求項９に記載のモータにおいて、
前記マグネットは、フェライト系の焼結マグネットであるモータ。
【請求項１１】
請求項８から請求項１０までのいずれかに記載のモータの製造方法において、
ａ）請求項１から請求項７までのいずれかに記載のロータコアを用意する工程と、
ｂ）複数の前記マグネットを、複数の前記マグネット挿入スペースに、それぞれ収容する工程と、
を含む製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロータコア、モータ、およびモータの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、コイルを有する静止部の内側に、マグネットを有する回転部が配置された、いわゆるインナーロータ型のモータが知られている。インナーロータ型のモータの回転部には、例えば、特開平７−３１２８５２号公報に記載された永久磁石形回転子や、特開２０１０−２２０３５９号公報に記載された埋込磁石型回転電機のロータを、適用することができる。
【０００３】
特開平７−３１２８５２号公報の永久磁石形回転子は、円周方向に等間隔に配列した複数の永久磁石と、各永久磁石の間に設けた断面が扇形のヨーク部と、を備えている（請求項１，図１）。また、特開２０１０−２２０３５９号公報の実施例２のロータは、放射状に配置された複数のマグネットと、マグネット装着孔を有するロータコアと、を備えている（段落００２１，図１０）。
【特許文献１】特開平７−３１２８５２号公報
【特許文献２】特開２０１０−２２０３５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
モータの駆動時には、マグネットに遠心力が掛かる。このため、特開平７−３１２８５２号公報の永久磁石形回転子は、挿入溝の開口部の内側に突出する突起部を設けて、永久磁石が外周方向に飛び出さないようにしている（段落０００６，図１）。また、特開２０１０−２２０３５９号公報の実施例２のロータは、マグネット装着孔の外周側に、外側ブリッジ部を有する（段落００２２，図１０，図１１）。
【０００５】
しかしながら、磁性体からなる磁極部とマグネットとが、周方向に交互に配列されたロータでは、ロータコアが部分的に薄肉状となる。このため、遠心力によるロータコア自体の変形が、生じやすい。ロータコア自体が変形すれば、それに伴ってマグネットも変位する虞がある。特に、高速回転用のモータにおいては、このようなロータコアの変形およびマグネットの変位が、問題となりやすい。
【０００６】
本発明の目的は、マグネットとロータコアの磁極部とが、周方向に交互に配列されたモータにおいて、遠心力によるロータコアの変形およびマグネットの変位を、抑制できる技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願の例示的な第１発明は、上下に延びる中心軸に直交する方向に広がる磁性体のコアプレートが、軸方向に複数積層された積層鋼板からなり、周方向に配列された複数の磁極部を有し、複数の前記磁極部は、それぞれ、隣り合う磁極部の間に設けられたマグネット挿入スペースに面する一対の周方向端面と、前記磁極部の径方向外側の空間に面する径方向端面と、を有し、少なくとも一部の前記コアプレートが、前記磁極部から周方向に突出した爪部と、前記爪部より径方向外側において、隣り合う前記磁極部を繋ぐ外側連接部と、を有し、前記マグネット挿入スペースは、一対の前記周方向端面に挟まれ、かつ、前記爪部より径方向内側に位置し、個々の前記マグネット挿入スペースの径方向外側に、一対の前記爪部が、配置され、一対の前記爪部の間に、第１空隙が介在し、前記第１空隙の径方向外側に、前記外側連接部が位置し、前記爪部と前記外側連接部との間に、第２空隙が介在し、前記爪部は、径方向外側へ向かうにつれて、前記爪部の基端部に接近する傾斜部を有し、前記爪部の径方向幅は、前記爪部の先端部から基端部に向かうにつれて拡大し、前記傾斜面と、前記外側連接部の径方向内側の面との間に、前記第２空隙が介在するロータコアである。
【発明の効果】
【０００８】
本願の例示的な第１発明によれば、爪部が、遠心力によるマグネットの径方向外側への変位を、抑制する。また、外側連接部が、遠心力によるロータコアの変形を、抑制する。特に、外側連接部は、遠心力による爪部自体の変位を抑制する。したがって、マグネットの変位がより抑制される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、第１実施形態に係るロータコアの上面図である。
【図２】図２は、第２実施形態に係るモータの縦断面図である。
【図３】図３は、第２実施形態に係るロータユニットの斜視図である。
【図４】図４は、第２実施形態に係るロータユニットの上面図である。
【図５】図５は、第２実施形態に係るロータユニットの部分上面図である。
【図６】図６は、第２実施形態に係る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７】図７は、変形例に係るロータユニットの部分上面図である。
【図８】図８は、変形例に係るロータユニットの部分上面図である。
【図９】図９は、変形例に係るロータユニットの部分上面図である。
【図１０】図１０は、変形例に係るロータユニットの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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、本願では、モータの中心軸と平行な方向を「軸方向」、モータの中心軸に直交する方向を「径方向」、モータの中心軸を中心とする円弧に沿う方向を「周方向」、とそれぞれ称する。また、本願では、軸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を定義したものであって、本発明に係るロータコアおよびモータの、使用時の向きを限定するものではない。
【００１１】
＜１．第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係るロータコア５１Ａの上面図である。このロータコア５１Ａは、磁性体のコアプレート５１１Ａが軸方向に複数積層された積層鋼板からなる。各コアプレート５１１Ａは、中心軸９Ａに直交する方向に広がる。
【００１２】
図１に示すように、ロータコア５１Ａは、周方向に配列された複数の磁極部６１Ａを有する。隣り合う磁極部６１Ａの間には、マグネット挿入スペース７０Ａが設けられている。各磁極部６１Ａは、一対の周方向端面６１１Ａと、径方向端面６１２Ａとを有する。周方向端面６１１Ａは、マグネット挿入スペース７０Ａに面する。径方向端面６１２Ａは、磁極部６１Ａの径方向外側の空間に面する。
【００１３】
また、このロータコア５１Ａでは、少なくとも一部のコアプレート５１１Ａが、爪部６２Ａと、外側連接部６３Ａと、を有する。爪部６２Ａは、磁極部６１Ａから周方向に突出している。外側連接部６３Ａは、爪部６２Ａより径方向外側において、隣り合う磁極部６１Ａを繋いでいる。マグネット挿入スペース７０Ａは、一対の周方向端面６１１Ａに挟まれ、かつ、爪部６２Ａより径方向内側に位置している。
【００１４】
図１中に二点鎖線で示したように、マグネット５２Ａは、マグネット挿入スペース７０Ａに収容される。爪部６２Ａは、マグネット５２Ａが、遠心力により径方向外側へ変位することを、抑制する。また、外側連接部６３Ａは、隣り合う磁極部６１Ａの周方向における間隔が広がることを、抑制する。これにより、ロータコア５１Ａの遠心力による変形が、抑制される。
【００１５】
すなわち、ロータコア５１Ａに遠心力が掛かると、磁極部６１Ａには、径方向外側へ変位する力が掛かる。仮に、磁極部６１Ａが径方向外側へ変位したとすると、隣り合う磁極部６１Ａの周方向における間隔が広がる。しかしながら、このロータコア５１Ａでは、隣り合う磁極部６１Ａが外側連接部６３Ａで繋がれているため、隣り合う磁極部６１Ａの周方向における間隔が、拡大しにくい。したがって、各磁極部６１Ａの径方向外側への変位が、抑制される。
【００１６】
特に、外側連接部６３Ａは、遠心力により隣り合う磁極部６１Ａの間隔が広がることを抑制するため、爪部６２Ａ自体の変位も抑制する。したがって、マグネット５２Ａの変位がより抑制される。また、外側連接部６３Ａにより、磁極部６１Ａの径方向外側への変位が抑制されるため、磁極部６１Ａの径方向内側の部位に生じる応力も、低減される。
【００１７】
＜２．第２実施形態＞
＜２−１．モータの全体構成＞
続いて、本発明の第２実施形態について、説明する。図２は、第２実施形態に係るモータ１の縦断面図である。図２に示すように、モータ１は、静止部２と回転部３とを有する。静止部２は、駆動対象となる装置の枠体に固定される。回転部３は、静止部２に対して、回転可能に支持される。
【００１８】
本実施形態の静止部２は、ハウジング２１、蓋部２２、ステータユニット２３、下軸受部２４、および上軸受部２５を有する。
【００１９】
ハウジング２１は、略円筒状の側壁２１１と、側壁２１１の下部を塞ぐ底部２１２と、を有する。蓋部２２は、ハウジング２１の上部の開口を覆っている。ステータユニット２３および後述するロータユニット３２は、ハウジング２１と蓋部２２とに囲まれた内部空間に、収容されている。ハウジング２１の底部２１２の中央には、下軸受部２４を配置するための凹部２１３が、設けられている。また、蓋部２２の中央には、上軸受部２５を配置するための円孔２２１が、設けられている。
【００２０】
ステータユニット２３は、ステータコア４１、インシュレータ４２、およびコイル４３を有する。ステータコア４１は、電磁鋼板が軸方向に積層された積層鋼板からなる。ステータコア４１は、円環状のコアバック４１１と、コアバック４１１から径方向内側へ向けて突出した複数のティース４１２とを有する。コアバック４１１は、中心軸９と略同軸に配置されている。また、コアバック４１１の外周面は、ハウジング２１の側壁２１１の内周面に、固定されている。複数のティース４１２は、周方向に略等間隔に配列されている。各ティース４１２は、中心軸９に対して放射状に延びている。
【００２１】
インシュレータ４２は、絶縁体である樹脂により形成される。各ティース４１２の上面、下面、および周方向の両側面は、インシュレータ４２に覆われている。コイル４３は、インシュレータ４２の周囲に巻かれた導線により、構成される。すなわち、本実施形態では、ティース４１２の周囲に、インシュレータ４２を介して、導線が巻かれている。インシュレータ４２は、ティース４１２とコイル４３との間に介在することによって、ティース４１２とコイル４３とが電気的に短絡することを、防止する。
【００２２】
なお、インシュレータ４２に代えて、ティース４１２の表面に、絶縁塗装が施されていてもよい。
【００２３】
下軸受部２４および上軸受部２５は、ハウジング２１および蓋部２２と、回転部３側のシャフト３１との間に配置されている。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。ただし、ボールベアリングに代えて、すべり軸受や流体軸受等の他方式の軸受が、使用されていてもよい。
【００２４】
下軸受部２４の外輪２４１は、ハウジング２１の凹部２１３内に配置されて、ハウジング２１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内に配置されて、蓋部２２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。これにより、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。
【００２５】
本実施形態の回転部３は、シャフト３１およびロータユニット３２を有する。
【００２６】
シャフト３１は、中心軸９に沿って延びる柱状の金属部材である。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、駆動対象となる装置に連結される。
【００２７】
ロータユニット３２は、ステータユニット２３より径方向内側に配置されて、シャフト３１とともに回転する。ロータユニット３２は、ロータコア５１と、複数のマグネット５２とを有する。ロータコア５１の中央には、軸方向に延びる貫通孔５０が、設けられている。シャフト３１は、ロータコア５１の貫通孔５０に、圧入されている。複数のマグネット５２は、周方向に略等間隔に配列されている。各マグネット５２は、ロータコア５１に保持されている。
【００２８】
このようなモータ１において、静止部２のコイル４３に駆動電流を与えると、複数のティース４１２に径方向の磁束が発生する。そして、ティース４１２とロータユニット３２との間の磁束の作用により、周方向のトルクが生じる。その結果、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。
【００２９】
＜２−２．ロータユニットについて＞
続いて、ロータユニット３２のより詳細な構造について、図３〜図５を参照しつつ、説明する。図３は、ロータユニット３２の斜視図である。図３は、複数のマグネット５２のうちの１つが分解された状態を示している。図４は、ロータユニット３２の上面図である。図４では、複数のマグネット５２のうちの１つの図示が、省略されている。図５は、ロータユニット３２の部分上面図である。
【００３０】
図３に示すように、ロータコア５１は、複数のコアプレート５１１が、軸方向に積層された積層鋼板からなる。各コアプレート５１１は、中心軸９に直交する方向に広がる磁性体の板である。積層鋼板を使用すれば、ロータコア５１内に生じる渦電流を、抑制できる。したがって、ロータコア５１に効率よく磁束を流すことができる。また、図３〜図５に示すように、ロータコア５１は、複数の磁極部６１、複数の爪部６２、複数の外側連接部６３、内側連接部６４、および複数の凸部６５を有する。
【００３１】
複数の磁極部６１は、シャフト３１の周囲において、周方向に略等間隔に配列されている。各磁極部６１は、上面視において略扇形の外形を有する。各磁極部６１の一対の周方向端面６１１は、後述するマグネット挿入スペース７０に面する。また、各磁極部６１の径方向端面６１２は、磁極部６１の径方向外側の空間に面する。すなわち、磁極部６１の径方向端面６１２は、ティース４１２の径方向内側の端面と、径方向に対向する。
【００３２】
隣り合う磁極部６１の間には、マグネット挿入スペース７０が設けられている。複数のマグネット５２は、複数のマグネット挿入スペース７０に、それぞれ収容される。また、各マグネット５２の周方向の両端面は、磁極部６１の周方向端面６１１に、接着剤で固定される。その結果、図３〜図５のように、複数のマグネット５２と、複数の磁極部６１とが、周方向に交互に配列される。
【００３３】
各マグネット５２の周方向の両端面は、磁極部６１の周方向端面６１１と周方向に対向する磁極面となっている。複数のマグネット５２は、同極の磁極面同士が周方向に対向するように、配置される。各磁極部６１は、その両側に配置されたマグネット５２により磁化される。その結果、磁極部６１の径方向外側の面が、磁極面となる。つまり、マグネット５２から生じる磁束は、磁極部６１を通って、磁極部６１の径方向外側へ延びる。
【００３４】
マグネット５２には、例えば、フェライト系の焼結マグネットや、ネオジムマグネットが使用される。ただし、近年では、レアアースであるネオジムの価格が高騰し、ネオジムマグネットを使用することが困難となっている。このため、フェライト系の焼結マグネットを使用しつつ、強い磁力を得たいという技術的要求が高い。この点、本実施形態のように、ロータコア５１の磁極部６１と、マグネット５２とを、周方向に交互に配置すれば、ロータユニット３２におけるマグネット５２の体積比率を、高めることができる。したがって、フェライト系の焼結マグネットを使用しつつ、強い磁力を得ることが可能となる。
【００３５】
爪部６２は、周方向端面６１１の径方向外側において、各磁極部６１のから周方向に突出している。上述したマグネット挿入スペース７０は、一対の周方向端面６１１に挟まれ、かつ、爪部６２より径方向内側に位置する。爪部６２の径方向内側の面は、マグネット５２の径方向外側の面に、少なくとも部分的に接触する。モータ１の駆動時には、マグネット５２に遠心力が掛かるが、爪部６２とマグネット５２との接触によって、マグネット５２の径方向外側への変位が抑制される。
【００３６】
特に、本実施形態では、ロータコア５１を構成する全てのコアプレート５１１が、爪部６２を有する。その結果、遠心力に対する爪部６２の剛性が、高められている。これにより、遠心力によるマグネット５２の変位が、より抑制される。また、本実施形態では、個々のマグネット挿入スペース７０の径方向外側に、一対の爪部６２が、配置されている。これにより、マグネット５２の保持強度が、さらに高められている。
【００３７】
また、図５に示すように、本実施形態の爪部６２は、径方向および周方向に対して傾斜する傾斜面６２１を有する。傾斜面６２１は、径方向外側へ向かうにつれて、爪部６２の基端部に接近するように、傾斜している。また、爪部６２の径方向の幅は、爪部６２の先端部から基端部へ向かうにつれて、拡大している。このような形状にすれば、遠心力による爪部６２の変形が、より抑制される。したがって、遠心力によるマグネット５２の変位が、より抑制される。
【００３８】
外側連接部６３は、爪部６２より径方向外側において、隣り合う磁極部６１を、周方向に繋いでいる。外側連接部６３は、遠心力によるロータコア５１の変形を抑制する。具体的には、隣り合う磁極部６１が外側連接部６３により繋がれることで、遠心力が掛かったとしても、隣り合う磁極部６１の周方向の間隔が、広がりにくくなる。その結果、複数の磁極部６１が、径方向外側へ変位しにくくなる。
【００３９】
特に、外側連接部６３は、遠心力による爪部６２自体の径方向外側への変位も抑制する。これにより、爪部６２と接触するマグネット５２の、径方向外側への変位が、より抑制される。また、本実施形態では、ロータコア５１を構成する全てのコアプレート５１１が、外側連接部６３を有する。したがって、遠心力によるロータコア５１の変形が、より抑制される。
【００４０】
また、図４および図５に示すように、本実施形態では、外側連接部６３の径方向外側の面が、磁極部６１の径方向端面６１２より、径方向内側に位置する。したがって、外側連接部６３の径方向外側の面とティース４１２の径方向内側の端面との径方向の距離は、磁極部６１の径方向端面６１２とティース４１２の径方向内側の端面との径方向の距離より、長くなる。このような構成において、外側連接部６３の径方向位置を適切に設定すれば、モータ１の駆動時の誘起電圧波形を、正弦波に近付けることができる。誘起電圧波形が正弦波に近付けば、トルクの脈動が抑制される。その結果、モータ１の駆動時における振動や騒音が抑制される。
【００４１】
また、図５に示すように、マグネット５２と外側連接部６３との間には、第１空隙７１が設けられている。第１空隙７１は、マグネット挿入スペース７０より径方向外側において、一対の爪部６２の間に介在する。外側連接部６３は、第１空隙７１の径方向外側において、周方向に延びている。第１空隙７１は、マグネット５２と外側連接部６３との間のフラックスバリアとなる。すなわち、第１空隙７１により、マグネット５２と外側連接部６３との間の磁路が狭まる。したがって、外側連接部６３への磁束の漏れが、抑制される。
【００４２】
また、本実施形態では、第１空隙７１の周方向両側に、第２空隙７２が設けられている。第２空隙７２は、爪部６２の傾斜面６２１と、外側連接部６３の径方向内側の面との間に、介在する。第２空隙７２は、爪部６２と外側連接部６３との間のフラックスバリアとなる。すなわち、第２空隙７２により、爪部６２と外側連接部６３との間の磁路が狭まる。したがって、外側連接部６３への磁束の漏れが、より抑制される。
【００４３】
外側連接部６３への磁束の漏れが抑制されれば、マグネット５２から磁極部６１を通ってティース４１２へ向かう磁束の量が増加する。したがって、モータ１の効率が高まる。また、本実施形態の構造を採用すれば、外側連接部６３の径方向の厚みを極端に薄くしたり、外側連接部６３に加熱等の弱磁性化処理を施したりすることなく、外側連接部６３への磁束の漏れが、抑制される。
【００４４】
内側連接部６４は、磁極部６１より径方向内側において、周方向に延びる略円筒状の部位である。内側連接部６４は、図３〜図５のように、上面視において円環状であってもよく、周方向の一部分のみに設けられていてもよい。本実施形態の複数の磁極部６１は、外側連接部６３および内側連接部６４の双方によって、周方向に繋がれている。これにより、ロータコアの剛性が、より高められている。したがって、遠心力によるロータコア５１の変形が、より抑制される。
【００４５】
また、本実施形態では、内側連接部６４とマグネット挿入スペース７０との間に、第３空隙７３が介在する。第３空隙７３は、マグネット５２と内側連接部６４との間のフラックスバリアとなる。すなわち、第３空隙７３により、マグネット５２と内側連接部６４との間の磁路が狭まる。したがって、内側連接部６４への磁束の漏れが、抑制される。内側連接部６４への磁束の漏れが抑制されれば、マグネット５２から磁極部６１を通ってティース４１２へ向かう磁束の量が、さらに増加する。
【００４６】
複数の凸部６５は、内側連接部６４の径方向外側の面から、径方向外側へ向けて突出している。各凸部６５の頂部は、マグネット５２の径方向内側の面に、接触している。各マグネット５２は、一対の爪部６２と、凸部６５とによって、径方向に位置決めされている。また、本実施形態では、マグネット挿入スペース７０の周方向中央と略同一の周方向位置に、凸部６５が設けられている。そして、凸部６５の周方向両側に、第３空隙７３が広がっている。このようにすれば、磁極部６１と内側連接部６４との間の磁路が、凸部６５によって拡大されない。したがって、内側連接部６４への磁束の漏れが、より抑制される。
【００４７】
＜２−３．ロータユニットの製造手順＞
図６は、上記のモータ１の製造工程のうち、ロータユニット３２の製造手順のみを示したフローチャートである。ロータユニット３２を製造するときには、まず、ロータコア５１を用意する（ステップＳ１）。具体的には、電磁鋼板から複数のコアプレート５１１を打ち抜き、当該複数のコアプレート５１１を積層する。複数のコアプレートは、かしめにより互いに固定される。その結果、複数の磁極部６１、複数の爪部６２、複数の外側連接部６３、内側連接部６４、および複数の凸部６５を有するロータコア５１が得られる。
【００４８】
次に、ロータコア５１の複数のマグネット挿入スペース７０に、複数のマグネット５２を、それぞれ収容する（ステップＳ２）。マグネット５２は、例えば、接着剤により、ロータコア５１に固定される。なお、接着剤を使用することなく、ロータコア５１に対してマグネット５２を圧入してもよい。
【００４９】
上述の通り、本実施形態のロータユニット３２では、第１空隙７１および第２空隙７２によって、外側連接部６３への磁束の漏れが、抑制される。また、第３空隙７３によって、内側連接部６４への磁束の漏れが、抑制される。このため、外側連接部６３や内側連接部６４に対して加熱等の弱磁性化処理を施すことなく、磁気効率の高いロータユニット３２を製造できる。
【００５０】
＜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。
【００５１】
図７は、一変形例に係るロータユニット３２Ｂの部分上面図である。図７の例では、外側連接部６３Ｂの周方向の両端部と、爪部６２Ｂとが、直接的に繋がっている。すなわち、図７の例では、マグネット５２Ｂと外側連接部６３Ｂとの間に空隙が設けられているものの、図５に示す第２空隙７２は省略されている。このようにすれば、爪部６２Ｂの剛性がより高まる。したがって、遠心力による爪部６２Ｂの変形が、より抑制される。ただし、外側連接部への磁束の漏れを抑制する観点においては、上記の実施形態のように、爪部６２と外側連接部６３との間に、第２空隙７２が介在する方が、好ましい。
【００５２】
図８は、他の変形例に係るロータユニット３２Ｃの部分上面図である。図８の例では、外側連接部６３Ｃが、隣り合う磁極部６１Ｃを、上面視において直線状に繋いでいる。そして、当該外側連接部６３Ｃとマグネット５２Ｃとの間に、空隙が設けられている。このような形状であっても、外側連接部６３Ｃが無い場合と比べると、ロータコア５１Ｃの変形が抑制される。ただし、上記の実施形態のように、外側連接部６３が径方向外側へ向けて凸状に湾曲している方が、外側連接部６３の周方向の両端部が、径方向外側へ変位しにくい。したがって、遠心力によるロータコア５１の変形が、より生じにくい。
【００５３】
図９は、他の変形例に係るロータユニット３２Ｄの部分上面図である。図９の例では、ロータコア５１Ｄに、溝部５１２Ｄが設けられている。溝部５１２Ｄは、磁極部６１Ｄの周方向端面６１１Ｄと、爪部６２Ｄの径方向内側の面との境界部において、マグネット５２Ｄから離れる方向へ、凹んでいる。また、溝部５１２Ｄは、複数のコアプレートに亘って軸方向に延びている。
【００５４】
図９中に拡大して示したように、マグネット５２Ｄは、ロータコア５１Ｄに、接着剤５３Ｄで固定されている。また、溝部５１２Ｄとマグネット５２Ｄの角部との径方向の間隔ｄ１および周方向の間隔ｄ２は、爪部６２Ｄの径方向内側の面とマグネット５２Ｄとの径方向の間隔ｄ３、および、磁極部６１Ｄの周方向端面６１１Ｄとマグネット５２Ｄとの周方向の間隔ｄ４より、大きい。
【００５５】
このような溝部５１２Ｄを設ければ、マグネット５２Ｄの角部５２１Ｄが、ロータコア５１Ｄと接触して破損することを、抑制できる。また、マグネット５２Ｄの角部とロータコア５１Ｄとの接触を防止するために、マグネット５２Ｄの角部を削る必要がない。したがって、マグネット５２Ｄのサイズを小さくする必要がない。
【００５６】
図１０は、他の変形例に係るロータユニット３２Ｅの斜視図である。図１０の例では、ロータコア５１Ｅを構成する複数のコアプレート５１１Ｅのうちの一部のみに、爪部６２Ｅおよび外側連接部６３Ｅが設けられている。このように、爪部および外側連接部は、少なくとも一部のコアプレートに、設けられていればよい。
【００５７】
なお、爪部および外側連接部は、図１０に示す構成のほか、ロータコアの軸方向の最上段のコアプレートおよび最下段のコアプレートのみに設けられていてもよい。また、爪部および外側連接部を有するコアプレートと、爪部および外側連接部を有さないコアプレートとが、軸方向に交互に配置されていてもよい。また、爪部のみを有するコアプレートと、外側連接部のみを有するコアプレートを、任意に組み合わせて、ロータコアを構成してもよい。
【００５８】
また、ロータユニットは、ロータコアおよび複数のマグネットをモールドする樹脂部を、さらに有していてもよい。
【００５９】
本発明のロータコアおよびモータは、例えば、掃除機や洗濯機等の家電製品、自動車等の輸送機器、ＯＡ機器、医療機器等に使用される。ただし、本発明のロータコアおよびモータは、これら以外の用途に使用されるものであってもよい。なお、高速で駆動するモータでは、遠心力によるロータコアの変形や、マグネットの変位が、より問題となりやすい。このため、高速で回転するモータにおいては、本発明の構造が特に有用である。具体的には、定格回転数が１００００回転／分以上のモータや、１５０００回転／分以上のモータに、本発明を適用するとよい。
【００６０】
また、各部材の細部の形状については、本願の各図に示された形状と、相違していてもよい。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。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明は、ロータコア、モータ、およびモータの製造方法に利用できる。
【符号の説明】
【００６２】
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  ステータユニット
２４  下軸受部
２５  上軸受部
３１  シャフト
３２，３２Ｂ，３２Ｃ，３２Ｄ，３２Ｅ  ロータユニット
４１  ステータコア
４２  インシュレータ
４３  コイル
５１，５１Ａ，５１Ｃ，５１Ｄ，５１Ｅ  ロータコア
５２，５２Ａ，５２Ｄ  マグネット
５３Ｄ  接着剤
６１，６１Ａ，６１Ｃ，６１Ｄ  磁極部
６２，６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｄ，６２Ｅ，  爪部
６３，６３Ａ，６３Ｂ，６３Ｃ，６３Ｅ  外側連接部
６４  内側連接部
６５  凸部
７０，７０Ａ  マグネット挿入スペース
７１  第１空隙
７２  第２空隙
７３  第３空隙
４１１  コアバック
４１２  ティース
５１１，５１１Ａ，５１１Ｅ  コアプレート
５１２Ｄ  溝部
６１１，６１１Ａ，６１１Ｄ  周方向端面
６１２，６１２Ａ  径方向端面
６２１  傾斜面
【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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