(57)【要約】【課題】検出部による磁束の検出精度が低下することを抑制する。【解決手段】モータ１２の一部を構成するロータ１０は、回転軸２４と、回転軸２４に固定されたマグネット構成体２６と、を備えている。マグネット構成体２６は、回転軸２４と同軸上に配置されたロータマグネット部２８と、回転軸２４と同軸上に配置されかつロータマグネット部２８と回転軸２４の軸方向に間隔をあけて配置され、検出部１６によって磁束Ｂが検出されるセンサマグネット部３０と、を備えている。また、マグネット構成体２６は、ロータマグネット部２８とセンサマグネット部３０との間に設けられロータマグネット部２８とセンサマグネット部３０とを回転軸２４の軸方向につなぐスペーサ部３２を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸と、
前記回転軸と同軸上に配置されたロータマグネット部と、前記回転軸と同軸上に配置されかつ前記ロータマグネット部と前記回転軸の軸方向に間隔をあけて配置され、検出部によって磁束が検出されるセンサマグネット部と、前記ロータマグネット部と前記センサマグネット部との間に設けられ前記ロータマグネット部と前記センサマグネット部とを前記回転軸の軸方向につなぐスペーサ部と、を有し、前記回転軸に固定されたマグネット構成体と、
を備えたロータ。
【請求項２】
前記ロータマグネット部及び前記センサマグネット部の少なくとも一方は、樹脂材料と磁性粉末を含んで構成されたボンドマグネットを用いて形成されている請求項１記載のロータ。
【請求項３】
前記ロータマグネット部の外径、前記スペーサ部の外径及び前記センサマグネット部の外径が、互いに同じ外径とされた請求項１又は請求項２記載のロータ。
【請求項４】
前記スペーサ部の外径が、前記ロータマグネット部の外径及び前記センサマグネット部の外径よりも小さな外径とされた請求項１又は請求項２記載のロータ。
【請求項５】
磁界を発生させるステータと、
前記ステータが発生する磁界と前記ロータマグネット部の磁界によって回転する請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のロータと、
前記センサマグネット部の磁束を検出する前記検出部と、
を備えたモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロータ及びモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、ロータマグネットとセンサマグネットとが一体に形成されたロータが開示されている。このロータでは、ロータマグネットの磁極とセンサマグネットの磁極とが周方向に一致しているため、別体とされたロータマグネット及びセンサマグネットを用いる場合に比べて、組み付け誤差による両者の磁極の位置ずれが生じ難い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−２０４６３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ロータマグネットとセンサマグネットとが近接していると、ロータマグネットの磁界の影響を受けて、センサマグネットの磁束を検出する検出部（ホールＩＣ等の磁気センサ）の検出精度が低下する虞がある。
【０００５】
本発明は上記事実を考慮し、検出部による磁束の検出精度が低下することを抑制することができるロータ及びモータを得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１記載のロータは、回転軸と、前記回転軸と同軸上に配置されたロータマグネット部と、前記回転軸と同軸上に配置されかつ前記ロータマグネット部と前記回転軸の軸方向に間隔をあけて配置され、検出部によって磁束が検出されるセンサマグネット部と、前記ロータマグネット部と前記センサマグネット部との間に設けられ前記ロータマグネット部と前記センサマグネット部とを前記回転軸の軸方向につなぐスペーサ部と、を有し、前記回転軸に固定されたマグネット構成体と、を備えている。
【０００７】
請求項１記載のロータによれば、マグネット構成体が回転軸に固定されている。ここで、このマグネット構成体では、ロータマグネット部とセンサマグネット部とが、スペーサ部を介してつながれている。そのため、マグネット構成体を回転軸に固定する際に、センサマグネット部がロータマグネット部に対して変位することが防止又は抑制される。また、このマグネット構成体では、ロータマグネット部とセンサマグネット部とが、スペーサ部を介して軸方向に離間されている。これにより、センサマグネット部の磁束を検出する検出部へのロータマグネット部の磁束の影響を小さくすることができる。これにより、検出部によるセンサマグネット部の磁束の検出精度が低下することを抑制することができる。
【０００８】
請求項２記載のロータは、請求項１記載のロータにおいて、前記ロータマグネット部及び前記センサマグネット部の少なくとも一方は、樹脂材料と磁性粉末を含んで構成されたボンドマグネットを用いて形成されている。
【０００９】
請求項２記載のロータによれば、ロータマグネット部及びセンサマグネット部の少なくとも一方が、ボンドマグネットを用いて形成されていることにより、マグネット構成体の軽量化を図ることができる。これにより、ロータの軽量化を図ることができる。
【００１０】
請求項３記載のロータは、請求項１又は請求項２記載のロータにおいて、前記ロータマグネット部の外径、前記スペーサ部の外径及び前記センサマグネット部の外径が、互いに同じ外径とされている。
【００１１】
請求項３記載のロータによれば、ロータマグネット部の外径、スペーサ部の外径及びセンサマグネット部の外径が、互いに同じ外径とされていることにより、マグネット構成体におけるスペーサ部に生じる応力が高まることを抑制することができる。
【００１２】
請求項４記載のロータは、請求項１又は請求項２記載のロータにおいて、前記スペーサ部の外径が、前記ロータマグネット部の外径及び前記センサマグネット部の外径よりも小さな外径とされている。
【００１３】
請求項４記載のロータによれば、スペーサ部の外径が、ロータマグネット部の外径及びセンサマグネット部の外径よりも小さな外径とされていることにより、スペーサ部の軽量化を図ることができる。これにより、マグネット構成体の軽量化が図られて、ロータの軽量化を図ることができる。
【００１４】
請求項５記載のモータは、磁界を発生させるステータと、前記ステータが発生する磁界と前記ロータマグネット部の磁界によって回転する請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のロータと、前記センサマグネット部の磁束を検出する前記検出部と、を備えている。
【００１５】
請求項５記載のモータによれば、マグネット構成体のロータマグネット部とセンサマグネット部とが、スペーサ部を介して軸方向に離間されている。これにより、センサマグネット部の磁束を検出する検出部へのロータマグネット部の磁束の影響を小さくすることができる。これにより、検出部によるセンサマグネット部の磁束の検出精度が低下することを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１実施形態に係るロータを備えたモータを模式的に示す側断面図である。
【図２】第２実施形態に係るロータを備えたモータを模式的に示す側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１を用いて本発明の第１実施形態に係るロータを備えたモータについて説明する。なお、図中に適宜示す矢印Ｚ方向、矢印Ｒ方向及び矢印Ｃ方向は、モータの回転軸（ロータ）の回転軸方向、回転径方向及び回転周方向をそれぞれ示すものとする。また以下、単に軸方向、径方向、周方向を示す場合は、特に断りのない限り、回転軸（ロータ）の回転軸方向、回転径方向、回転周方向を示すものとする。
【００１８】
図１に示されるように、第１実施形態に係るロータ１０を備えたモータ１２は、インナロータタイプのブラシレスモータであり、このモータ１２は、回転磁界を発生させるステータ１４と、ステータ１４の回転磁界を受けて回転するロータ１０と、ロータ１０の回転数や回転角度を検出するための検出部１６（ホールＩＣ等）と、を備えている。
【００１９】
ステータ１４は、径方向へ延びると共に周方向へ等間隔に配置された複数のティース部１８を備えたステータコア２０と、各々のティース部１８の回りに巻線が巻回されることによって形成された複数のコイル部２２と、を含んで構成されている。そして、コイル部２２を形成する巻線への通電が切替えられることで、回転磁界がステータ１４の回りに生じるようになっている。
【００２０】
ロータ１０は、ステータ１４の径方向内側に配置されている。このロータ１０は、棒状に形成された回転軸２４と、回転軸２４に固定されたマグネット構成体２６と、を備えている。
【００２１】
回転軸２４は、鋼材等を用いて棒状に形成されており、この回転軸２４は図示しないベアリング等を介して回転可能に支持されている。
【００２２】
マグネット構成体２６は、側面視で軸方向の中間部が括れた筒状に形成されており、このマグネット構成体２６は、回転軸２４にインサート成形や接着剤等を介して固定されている。
【００２３】
具体的には、マグネット構成体２６における軸方向一方側（矢印Ｚ方向側）は、ステータ１４と径方向に対向して配置されるロータマグネット部２８とされている。ロータマグネット部２８は、磁性粉末と樹脂材料との混合材が金型内に射出され後に冷却されることによって筒状に形成されている。なお、本実施形態では、着磁工程を経ることによって、ロータマグネット部２８の周方向に沿ってＮ極とＳ極とが交互に着磁されている。
【００２４】
マグネット構成体２６における軸方向他方側（矢印Ｚ方向とは反対側）は、検出部１６と径方向に対向して配置されると共にロータマグネット部２８と軸方向に離間して配置されたセンサマグネット部３０とされている。センサマグネット部３０は、ロータマグネット部２８と同様に磁性粉末と樹脂材料との混合材が金型内に射出され後に冷却されることによって筒状に形成されている。なお、本実施形態では、着磁工程を経ることによって、センサマグネット部３０の周方向に沿ってＮ極とＳ極とが交互に着磁されている。また、本実施形態では、センサマグネット部３０の径方向への寸法Ｄ１（直径）が、ロータマグネット部２８の径方向への寸法Ｄ１（直径）と同じ寸法に設定されていると共に、センサマグネット部３０の軸方向への寸法Ｌ２（長さ）が、ロータマグネット部２８の軸方向への寸法Ｌ１（長さ）よりも小さな寸法に設定されている。
【００２５】
マグネット構成体２６における軸方向の中間部は、ロータマグネット部２８とセンサマグネット部３０とを軸方向につなぐスペーサ部３２とされている。このスペーサ部３２は、樹脂材料等を用いて形成されていると共に磁性を帯びていない。また、本実施形態では、スペーサ部３２の径方向への寸法Ｄ２（直径）が、センサマグネット部３０及びロータマグネット部２８の径方向への寸法Ｄ１（直径）よりも小さな寸法に設定されている。
【００２６】
ここで、マグネット構成体２６の製造方法のバリエーションについて説明する。マグネット構成体２６は、ロータマグネット部２８及びセンサマグネット部３０を別々に成形した後に、当該ロータマグネット部２８及びセンサマグネット部３０をスペーサ部３２を形成する材料と共にモールドすることにより製造してもよい。なお、ロータマグネット部２８及びセンサマグネット部３０は、ボンドマグネットではなくセラミックス等を用いて形成されていてもよい。また、マグネット構成体２６は、磁性粉末と樹脂材料との混合材をマグネット構成体２６の形状に対応する金型の内部に射出して冷却した後に、ロータマグネット部２８及びセンサマグネット部３０（スペーサ部３２を除く部分）を着磁させることにより製造してもよい。このように、ロータマグネット部２８とセンサマグネット部３０とが軸方向に離間した状態でスペーサ部３２を介してつながれる構成であれば、その他の方向でマグネット構成体２６を製造してもよい。
【００２７】
（本実施形態の作用並びに効果）
次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。
【００２８】
図１に示されるように、本実施形態のロータ１０を備えたモータ１２によれば、ステータ１４の一部を形成するコイル部２２へ通電がなされると、ステータ１４の回りに回転磁界が生じる。この回転磁界とマグネット構成体２６のロータマグネット部２８の磁界によって、ロータ１０が回転する。また、ロータ１０が回転すると、マグネット構成体２６のセンサマグネット部３０と検出部１６との間の磁束Ｂが変化する。そして、この磁束Ｂの変化が検出部１６に検出されることで、ロータ１０の回転数や回転角度を算出することができる。
【００２９】
ここで、本実施形態のロータ１０の一部を構成するマグネット構成体２６では、ロータマグネット部２８とセンサマグネット部３０とが、スペーサ部３２を介してつながれている。そのため、マグネット構成体２６を回転軸２４に固定する際に、センサマグネット部３０がロータマグネット部２８に対して変位すること（センサマグネット部３０とロータマグネット部２８との周方向への位相が変化すること）が防止又は抑制される。また、このマグネット構成体２６では、ロータマグネット部２８とセンサマグネット部３０とが、スペーサ部３２を介して軸方向に離間されている。これにより、センサマグネット部３０の磁束Ｂを検出する検出部１６へのロータマグネット部２８の磁束の影響を小さくすることができる。これにより、検出部１６によるセンサマグネット部３０の磁束の検出精度が低下することを抑制することができる。
【００３０】
また、本実施形態では、ロータマグネット部２８及びセンサマグネット部３０が、ボンドマグネットを用いて形成されていることにより、マグネット構成体２６の軽量化を図ることができる。これにより、ロータ１０の軽量化を図ることができる。
【００３１】
さらに、本実施形態では、スペーサ部３２の径方向への寸法Ｄ２が、センサマグネット部３０及びロータマグネット部２８の径方向への寸法Ｄ１よりも小さな寸法に設定されている。これにより、スペーサ部３２の軽量化を図ることができる。その結果、マグネット構成体２６の軽量化が図られて、ロータ１０の軽量化を図ることができる。
【００３２】
（第２実施形態に係るロータ３４）
次に、本発明の第２実施形態に係るロータ３４について説明する。なお、第２実施形態に係るロータ３４において第１施形態に係るロータ１０と対応する部材及び部分には、当該ロータ１０と対応する部材及び部分と同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００３３】
図２には、第２実施形態に係るロータ３４を備えたモータ３６が開示されている。この図に示されるように、本実施形態のロータ３４では、マグネット構成体２６の径方向への寸法Ｄ１（直径）が軸方向に沿って同じ寸法に設定されている。すなわち、マグネット構成体２６のロータマグネット部２８、スペーサ部３２及びセンサマグネット部３０の径方向への寸法Ｄ１が同じ寸法に設定されている。
【００３４】
以上説明した第２実施形態に係るロータ３４によれば、マグネット構成体２６のロータマグネット部２８、スペーサ部３２及びセンサマグネット部３０の径方向への寸法Ｄ１が同じ寸法に設定されていることにより、マグネット構成体２６におけるスペーサ部３２に生じる応力が高まることを抑制することができる。
【００３５】
なお、上記第１実施形態及び第２実施形態では、マグネット構成体２６のセンサマグネット部３０の径方向外側に検出部１６を配置した例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、図１及び図２において二点鎖線で示されるように、検出部１６をセンサマグネット部３０の軸方向他方側に配置してもよい。
【００３６】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、その主旨を逸脱しない範囲内において上記以外にも種々変形して実施することが可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００３７】
１０   ロータ
１２   モータ
１４   ステータ
１６   検出部
２４   回転軸
２６   マグネット構成体
２８   ロータマグネット部
３０   センサマグネット部
３２   スペーサ部
３４   ロータ
３６   モータ
【図１】
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【図２】
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