(57)【要約】【課題】回転軸の先端部の磁化を抑制することができるロータを提供する。【解決手段】ロータ３は、磁性体よりなる回転軸１１に固定されたロータコア１４に対して一方の磁極のマグネット１５が周方向に複数配置されるとともに、マグネット１５間にロータコア１４と一体に形成された擬似磁極が配置されて構成されている。このロータ３においては、擬似磁極が他方の磁極として機能する。そして、回転軸１１には、該回転軸１１の先端とロータコア１４との間となる位置に環状の磁性体板１６が固定されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性体よりなる回転軸に固定されたロータコアに対して一方の磁極のマグネットが周方向に複数配置されるとともに、前記マグネット間に前記ロータコアと一体に形成された擬似磁極が配置され、前記擬似磁極が他方の磁極として機能するロータであって、
前記回転軸には、該回転軸の先端と前記ロータコアとの間となる位置に環状の磁性体板が固定されていることを特徴とするロータ。
【請求項２】
請求項１に記載のロータにおいて、
前記磁性体板は、前記回転軸に外嵌固定された環状の固定部と、前記固定部から径方向外側に突出するとともに周方向に間隔を空けて前記固定部と一体に形成された複数の突出部とを有することを特徴とするロータ。
【請求項３】
請求項２に記載のロータにおいて、
前記突出部の数は、前記マグネットの数の約数であることを特徴とするロータ。
【請求項４】
請求項２又は請求項３に記載のロータにおいて、
前記突出部の数は、前記マグネットの数と同数であることを特徴とするロータ。
【請求項５】
請求項２乃至請求項４の何れか１項に記載のロータにおいて、
前記突出部の先端と前記回転軸の中心軸線との間の距離は、前記マグネットの径方向の中央と前記回転軸の前記中心軸線との間の距離以上、且つ前記ロータコアの外周面と前記回転軸の前記中心軸線との間の距離以下であることを特徴とするロータ。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載のロータにおいて、
前記磁性体板は、径方向の中央部に前記回転軸が嵌入される固定孔を備え、
前記固定孔の内周面の面積は、前記回転軸における前記磁性体板が固定された部位の径方向の断面積よりも大きいことを特徴とするロータ。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載のロータにおいて、
前記回転軸は、該回転軸の先端と前記磁性体板との間となる部位に、前記回転軸における前記磁性体板よりもロータコア側の部位に比べて磁気抵抗が大きい磁気抵抗部を有することを特徴とするロータ。
【請求項８】
モータケースの内部に収容された環状のステータと、
前記ステータの内側に配置されるとともに前記回転軸の先端部が前記モータケースの外部に突出する請求項１乃至請求項７の何れか１項に記載のロータと
を備えたことを特徴とするモータ。
【請求項９】
請求項８に記載のモータにおいて、
前記磁性体板は、前記回転軸に外嵌固定された環状の固定部と、前記固定部から径方向外側に突出するとともに周方向に間隔を空けて前記固定部と一体に形成された複数の突出部とを有し、
前記突出部と対向するように配置され前記磁性体板の回転に伴う磁界の変化に応じた回転検出信号を出力する磁気センサを備えたことを特徴とするモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンシクエントポール型のロータ、及び該ロータを備えたモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
モータに用いられるロータには、例えば特許文献１に記載されているように、回転軸と一体回転するロータコアに対し一方の磁極（即ち、Ｎ極及びＳ極の何れか一方の磁極）のマグネットが周方向に複数配置されるとともに、同ロータコアと一体に形成された擬似磁極がマグネット間にそれぞれ配置された所謂コンシクエントポール型のロータがある。このロータでは、ロータコアの擬似磁極は、マグネットとは異なる磁極として機能する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−３２７１３９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、コンシクエントポール型のロータでは、擬似磁極はロータに備えられたマグネットと異なる磁極として機能するものの、実際にはマグネットではない。このようにマグネットの近傍に該マグネットと異なる磁極のマグネットが無いと、マグネットの磁束は、ロータにおける擬似磁極以外の部位にも流れ易くなる。従って、マグネットの磁束は、ロータコアが固定された回転軸にも流れ込んでしまう。そして、回転軸が磁性体である場合には、流れ込んだ磁束によって回転軸が磁化されてしまう。一般的に、回転軸の先端部はモータの外部に露出されるため、回転軸の先端部が磁化されると、該回転軸の先端部に異物が付着するという問題がある。そのため、コンシクエントポール型のロータにおいて、回転軸の先端部の磁化を抑制することが望まれている。しかし、特許文献１には、回転軸の先端部の磁化を抑制する構成については何ら開示されていなかった。
【０００５】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、回転軸の先端部の磁化を抑制することができるロータ及びモータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、磁性体よりなる回転軸に固定されたロータコアに対して一方の磁極のマグネットが周方向に複数配置されるとともに、前記マグネット間に前記ロータコアと一体に形成された擬似磁極が配置され、前記擬似磁極が他方の磁極として機能するロータであって、前記回転軸には、該回転軸の先端と前記ロータコアとの間となる位置に環状の磁性体板が固定されていることをその要旨としている。
【０００７】
同構成によれば、回転軸において該回転軸の先端とロータコアとの間となる位置に磁性体板が固定されている。よって、マグネット、ロータコア、回転軸及び磁性体板にて閉ループの磁気回路が形成されるため、マグネットのＮ極から出た磁束のうち、回転軸の先端側に流れようとする磁束は、回転軸の先端まで回りこまずに磁性体板を通ってマグネットのＳ極に戻りやすくなる。従って、マグネットの磁束が回転軸の先端部に到達することを抑制することができるため、回転軸の先端部の磁化を抑制することができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のロータにおいて、前記磁性体板は、前記回転軸に外嵌固定された環状の固定部と、前記固定部から径方向外側に突出するとともに周方向に間隔を空けて前記固定部と一体に形成された複数の突出部とを有することをその要旨としている。
【０００９】
同構成によれば、複数の突出部は、周方向に間隔を空けて形成されているため、磁性体板においては、突出部と、周方向に隣り合う突出部間の隙間とが周方向に交互になる。即ち、磁束密度の高い突出部と、磁束密度の低い突出部間の隙間とが周方向に交互になる。従って、磁性体板の近傍に磁気センサを配置して回転軸に固定された磁性体板の回転に伴う磁界の変化を検出することにより、ロータの回転情報を検出することが可能である。よって、磁性体板をロータの回転情報を検出するためのセンサマグネットとして使用することが可能である。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のロータにおいて、前記突出部の数は、前記マグネットの数の約数であることをその要旨としている。
同構成によれば、突出部の数は、ロータに備えられるマグネットの約数とされている。磁性体板をセンサマグネットとして使用する場合、磁性体板においては、１つの突出部と該突出部の隣の隙間１つとによって１周期分の電気角が形成される。一方、ロータにおいては、１周期分の電気角は、１つのマグネットと該マグネットの隣の擬似磁極１つとによって形成される。従って、突出部の数が、ロータに備えられるマグネットの約数であると、磁性体板における電気角と、ロータにおける電気角との対応を取りやすくなる。その結果、磁性体板を用いてロータの回転情報を検出して行うロータの制御が容易になる。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項２又は請求項３に記載のロータにおいて、前記突出部の数は、前記マグネットの数と同数であることをその要旨としている。
同構成によれば、磁性体板において１周期分の電気角を形成する突出部と突出部の隣の隙間との組数と、ロータにおいて１周期分の電気角を形成するマグネットと擬似磁極との組数とが同数になる。従って、磁性体板をセンサマグネットとして使用する場合、磁性体板における電気角と、ロータにおける電気角との対応をより取りやすくなる。その結果、磁性体板を用いてロータの回転情報を検出して行うロータの制御がより容易になる。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項２乃至請求項４の何れか１項に記載のロータにおいて、前記突出部の先端と前記回転軸の中心軸線との間の距離は、前記マグネットの径方向の中央と前記回転軸の前記中心軸線との間の距離以上、且つ前記ロータコアの外周面と前記回転軸の前記中心軸線との間の距離以下であることをその要旨としている。
【００１３】
同構成によれば、マグネットから磁性体板を通って同マグネットに戻る閉ループの磁気回路のうち、マグネットと磁性体板との間の空間で形成される部分が短くなるため、マグネットと磁性体板との間の部分の磁気抵抗を小さく抑えることができる。その結果、マグネットからの磁束を効率的に磁性体板に流すことができ、磁束が回転軸の先端側に流れることをより抑制できる。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載のロータにおいて、前記磁性体板は、径方向の中央部に前記回転軸が嵌入される固定孔を備え、前記固定孔の内周面の面積は、前記回転軸における前記磁性体板が固定された部位の径方向の断面積よりも大きいことをその要旨としている。
【００１５】
同構成によれば、回転軸に流れ込んだ磁束が、回転軸において磁性体板が固定された部位に差し掛かったときに、回転軸の先端側よりも磁性体板の方へ流れやすくなる。従って、マグネットの磁束が回転軸の先端側に流れることをより抑制することができ、その結果、回転軸の先端部の磁化をより抑制することができる。
【００１６】
請求項７に記載の発明は、請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載のロータにおいて、前記回転軸は、該回転軸の先端と前記磁性体板との間となる部位に、前記回転軸における前記磁性体板よりもロータコア側の部位に比べて磁気抵抗が大きい磁気抵抗部を有することをその要旨としている。
【００１７】
同構成によれば、磁気抵抗部によって、回転軸において磁性体板よりも同回転軸の先端側の部位にマグネットの磁束が流れ込むことが抑制される。従って、マグネットの磁束が回転軸の先端側に流れることを更に抑制することができ、その結果、回転軸の先端部の磁化を更に抑制することができる。
【００１８】
請求項８に記載の発明は、モータケースの内部に収容された環状のステータと、前記ステータの内側に配置されるとともに前記回転軸の先端部が前記モータケースの外部に突出する請求項１乃至請求項７の何れか１項に記載のロータとを備えたモータとすることをその要旨としている。
【００１９】
同構成によれば、モータは、回転軸の先端部の磁化が抑制されるロータを備えているため、回転軸の先端部がモータケースの外部に突出していても、当該回転軸の先端部に異物が付着し難い。従って、モータの駆動が円滑に行われる。
【００２０】
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載のモータにおいて、前記磁性体板は、前記回転軸に外嵌固定された環状の固定部と、前記固定部から径方向外側に突出するとともに周方向に間隔を空けて前記固定部と一体に形成された複数の突出部とを有し、前記突出部と対向するように配置され前記磁性体板の回転に伴う磁界の変化に応じた回転検出信号を出力する磁気センサを備えたことをその要旨としている。
【００２１】
同構成によれば、複数の突出部は、周方向に間隔を空けて形成されているため、磁性体板においては、突出部と、周方向に隣り合う突出部間の隙間とが周方向に交互になる。即ち、磁束密度の高い突出部と、磁束密度の低い突出部間の隙間とが周方向に交互になる。従って、回転軸に固定された磁性体板の回転に伴う磁界の変化を、該磁性体板と対向配置された磁気センサにて検出することにより、ロータの回転情報を検出することができる。このように、磁性体板をロータの回転情報を検出するためのセンサマグネットとして使用すると、別途センサマグネットを備えなくてもよいため、部品点数の増大及び製造コストの増大を抑制することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、回転軸の先端部の磁化を抑制可能なロータ及びモータを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】モータの概略構成図。
【図２】ロータの分解斜視図。
【図３】ロータの部分拡大断面図。
【図４】（ａ）は本実施形態のロータにおける磁束の流れを説明するための説明図、（ｂ）は磁性体板を備えないロータにおける磁束の流れを説明するための説明図。
【図５】磁性体板の磁場解析の結果を説明するための説明図。
【図６】（ａ）〜（ｄ）は別の形態のロータにおける回転軸の部分拡大図。
【図７】（ａ）は別の形態の磁性体板の平面図、（ｂ）は別の形態のロータの断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１は、本実施形態のモータＭを示す。モータＭは、インナロータ型のブラシレスモータであるとともに、モータケース１の内部に、ステータ２及びロータ３を収容して形成されている。
【００２５】
モータケース１は、有底円筒状のケース本体５と、該ケース本体５の開口部を閉塞する略円板状のカバープレート６とから構成されている。ケース本体５の内周面には、円筒状のステータ２が固定されるとともに、該ステータ２の内側にロータ３が配置されている。
【００２６】
ロータ３の回転軸１１は円柱状をなしている。回転軸１１の基端部（図１において左側の端部）は、前記ケース本体５の底部中央に設けられた軸受１２によって軸支される一方、同回転軸１１の先端側の部位は、前記カバープレート６の径方向の中央部に設けられた軸受１３によって軸支されている。また、回転軸１１の先端部は、カバープレート６の径方向の中央部を貫通してモータケース１の外部に突出（露出）している。
【００２７】
回転軸１１には、その軸方向の中央部よりも基端部寄りの部位に、磁性体よりなる円筒状のロータコア１４が固定されている。図２に示すように、ロータコア１４の径方向の中央部には、該ロータコア１４を軸方向に貫通する圧入孔１４ａが形成されている。そして、ロータコア１４は、この圧入孔１４ａに回転軸１１が圧入されることにより同回転軸１１に対して一体回転可能に固定されている。図１に示すように、回転軸１１に固定されたロータコア１４は、モータケース１の内部でステータ２と径方向に対向している。
【００２８】
また、図２に示すように、ロータコア１４には、周方向に等角度間隔（本実施形態では９０°間隔）となる４箇所に、ロータコア１４を軸方向に貫通する保持孔１４ｂが形成されている。これら４つの保持孔１４ｂが形成されることにより、ロータコア１４には、保持孔１４ｂ間にそれぞれ擬似磁極１４ｃが形成されている。
【００２９】
各保持孔１４ｂの内周面は４つの面から構成されている。保持孔１４ｂの内周面において径方向内側の内周側面１４ｄは、その周方向の中央で径方向と直交し且つ軸方向と平行な平面状をなしている。また、保持孔１４ｂの内周面において径方向外側の外周側面１４ｅは、ロータコア１４の円筒状の外周面１４ｇと同心状となる円弧状をなしている。更に、保持孔１４ｂの内周面において周方向両側の周方向側面１４ｆは、軸方向と平行な平面状をなすとともに、径方向外側に向かうほど互いの間隔が広くなるように径方向に対して傾斜している。
【００３０】
ロータコア１４に設けられた４つの前記擬似磁極１４ｃは、径方向に沿って延びるとともに、各保持孔１４ｂの内周側面１４ｄよりも径方向外側に突出している。また、各擬似磁極１４ｃは、その周方向の幅が内周側の基端部から外周側の先端部まで一定であるとともに、ロータコア１４の軸方向の一端から他端に亘って設けられている。
【００３１】
そして、ロータコア１４の４つの保持孔１４ｂには、それぞれマグネット１５が挿入されている。各マグネット１５は、ロータコア１４の軸方向に長い略直方体状をなすとともに、軸方向と直交する断面形状が軸方向に沿って一定である。また、各マグネット１５の周方向の幅は、保持孔１４ｂの内周側面１４ｄの周方向の幅と等しい。更に、各マグネット１５の径方向内側の側面１５ａは、保持孔１４ｂの内周側面１４ｄと同じ大きさの平面状をなすとともに、それぞれ保持孔１４ｂの内周側面１４ｄに当接している。一方、各マグネット１５の径方向外側の側面１５ｂは、保持孔１４ｂの外周側面１４ｅと同じ曲率の円弧状をなすとともに、それぞれ保持孔１４ｂの外周側面１４ｅに当接している。また、各マグネット１５の周方向の両側の側面１５ｃと、周方向に対向する周方向側面１４ｆとは周方向に離間しており、その間に隙間が形成されている。
【００３２】
これらの各マグネット１５は、径方向外側の側面１５ｂ側がＳ極、径方向内側の側面１５ａ側がＮ極となるように着磁されている。従って、本実施形態のロータ３では、Ｓ極及びＮ極のうちＳ極の磁極のマグネット１５がロータコア１４に対して周方向に４つ配置されている。そして、各マグネット１５が保持孔１４ｂ内に挿入されることにより、周方向に隣り合うマグネット１５間にそれぞれ擬似磁極１４ｃが配置されて、Ｓ極のマグネット１５と擬似磁極１４ｃとが周方向に交互に並設される。擬似磁極１４ｃを有するロータコア１４に対してマグネット１５がこのように配置されることにより、擬似磁極１４ｃは、擬似的にＮ極として機能する。即ち、本実施形態のロータ３は、コンシクエントポール型のロータである。
【００３３】
また、図１に示すように、回転軸１１には、同回転軸１１の先端（即ち回転軸１１の先端面１１ａ）とロータコア１４との間となる位置に磁性体よりなる環状の磁性体板１６が固定されている。磁性体板１６は、その軸方向の厚さが一定の板状をなすとともに、その外径がロータコア１４の外径と等しく形成されている。図２に示すように、磁性体板１６は、円環状の固定部１６ａと、該固定部１６ａと一体に形成された４つの突出部１６ｂとから構成されている。
【００３４】
固定部１６ａの径方向の中央部には、固定部１６ａを軸方向に貫通する固定孔１６ｃが形成されている。固定孔１６ｃは、軸方向から見た形状が円形状をなすとともに、図３に示すように、その直径ｄは、回転軸１１の外径Ｄと略等しい値になっている。また、固定部１６ａの径方向の幅は、前記ロータコア１４における内周側面１４ｄの周方向の中央と圧入孔１４ａとの間の部位の径方向の幅と略等しく形成されている。
【００３５】
磁性体板１６は、この固定孔１６ｃに回転軸１１の先端側の部位が嵌入されて固定部１６ａが回転軸１１に外嵌固定されることにより、回転軸１１に対して該回転軸１１と一体回転可能に固定されている。図１に示すように、本実施形態では、磁性体板１６は、回転軸１１におけるロータコア１４よりも先端側の部位の軸方向の略中央部に固定されている。回転軸１１に固定された磁性体板１６は、ロータコア１４と軸方向に離間している。
【００３６】
図３に示すように、固定孔１６ｃの円筒状の内周面１６ｄの面積は、回転軸１１において磁性体板１６が固定された部位の断面積（径方向（軸直交方向）の断面の面積）よりも大きくなっている。即ち、「πＤｈ＞πＤ２／４」の関係を満たしている。尚、「π」は円周率、「Ｄ」は回転軸１１において磁性体板１６が固定された部位の外径（回転軸１１に固定された磁性体板１６の固定孔１６ｃの直径ｄと同じ値）、「ｈ」は固定部１６ａの厚さ（即ち磁性体板１６の厚さ）である。
【００３７】
図２に示すように、４つの突出部１６ｂは、固定部１６ａの外周面から径方向外側に向かって延びることにより、固定部１６ａよりも径方向外側に突出している。４つの突出部１６ｂは、固定部１６ａにおいて周方向に等角度間隔（本実施形態では９０°間隔）となる４箇所に周方向に間隔を空けて設けられている。各突出部１６ｂは、基端部から径方向外側の先端面１６ｅに向かうに連れてその周方向の幅が広くなる扇形状をなしている。そして、各突出部１６ｂにおける周方向両側の側面１６ｆは、径方向に沿って延びるとともに軸方向と平行をなしている。更に、各突出部１６ｂの先端面１６ｅは、固定部１６ａの中心軸線Ｌ１上に曲率中心を有する円弧状をなすとともに、固定部１６ａの外周面と同心状に形成されている。尚、４つの突出部１６ｂは全て同じ形状をなしている。また、周方向に隣り合う突出部１６ｂ間に形成された隙間１６ｇは、その周方向の幅が突出部１６ｂの周方向の幅と等しい。
【００３８】
上記のような磁性体板１６が回転軸１１に固定された状態においては、４つの突出部１６ｂの周方向位置と、ロータコア１４にて保持された４つのマグネット１５の周方向位置とが一致している。より詳しくは、各突出部１６ｂの周方向の中央の周方向位置と、各マグネット１５の周方向の中央の周方向位置とが一致している。また、図３に示すように、突出部１６ｂの先端面１６ｅと回転軸１１の中心軸線Ｌ１との間の距離Ｋ１は、ロータコア１４の外周面１４ｇ（擬似磁極１４ｃの先端面）と回転軸１１の中心軸線Ｌ２との間の距離Ｋ２と等しく形成されている。従って、ロータ３を軸方向から見ると、突出部１６ｂの先端面１６ｅは、ロータコア１４の外周面１４ｇと重なる（ロータコア１４の外周面１４ｇ上に位置する）とともに、４つの突出部１６ｂと４つのマグネット１５とが軸方向に重なって対向される。
【００３９】
図１に示すように、前記カバープレート６の内側面６ａには、モータＭを制御するための図示しない回路素子が搭載された回路基板２１が固定されている。回路基板２１は、磁性体板１６におけるロータコア１４と反対側の軸方向の端面と軸方向に対向している。そして、この回路基板２１上には、磁性体板１６の突出部１６ｂと軸方向に対向可能な位置にホールセンサ２２が配置されている。ホールセンサ２２は、ホール素子を備えたホールＩＣである。また、回路基板２１は、モータＭの外部に設けられる駆動制御回路（図示略）に電気的に接続されている。
【００４０】
上記のように構成されたモータＭのロータ３においては、図４（ａ）に示すように、マグネット１５の磁束の一部は、ロータコア１４におけるマグネット１５よりも内周側の部位に流れ込み、更に回転軸１１に流れ込む。そして、回転軸１１に流れ込んだ磁束の一部は、固定部１６ａの内周面１６ｄから磁性体板１６の内部に流れ込む。このとき、回転軸１１における磁性体板１６が固定された部位の断面積は、磁性体板１６の固定孔１６ｃの内周面１６ｄの面積よりも小さいため、回転軸１１に流れ込んだ磁束は回転軸１１の先端側よりも磁性体板１６の方へ流れ易くなっている。そして、固定孔１６ｃの内周面１６ｄから磁性体板１６の内部に流れ込んだ磁束は、固定部１６ａ及び突出部１６ｂを経てロータ３の外部に出て、その後、ロータコア１４の径方向外側からマグネット１５に流れ込む。即ち、ロータ３においては、マグネット１５から、ロータコア１４、回転軸１１、磁性体板１６を通ってマグネット１５に戻る閉ループの磁気回路が形成される。従って、本実施形態のロータ３においては、回転軸１１の先端部にマグネット１５の磁束が流れ込むことが磁性体板１６によって抑制されている。
【００４１】
因みに、図４（ｂ）に、磁性体板１６を備えない従来のロータ１０１を示す。図４（ｂ）に示すロータ１０１おいては、本実施形態のロータ３と同一の構成には同一の符号を付している。このロータ１０１では、マグネット１５の磁束の一部は、ロータコア１４におけるマグネット１５よりも内周側の部位に流れ込み、更に回転軸１１に流れ込む。そして、回転軸１１に流れ込んだ磁束の一部は、回転軸１１の先端面１１ａまで流れた後に、該先端面１１ａからロータ１０１の外部に出て、その後、ロータコア１４の径方向外側からマグネット１５に流れ込む。従って、磁性体板１６を備えない従来のロータ１０１においては、回転軸１１の先端部にまで磁束が流れるため、回転軸１１の先端部が磁化されてしまう。
【００４２】
また、本実施形態のロータ３の磁場解析を行ったところ、図５に示すように、磁性体板１６の突出部１６ｂにおける磁束密度は、突出部１６ｂ間の隙間１６ｇにおける磁束密度よりも高いことが分かった。尚、図５では、矢印の向きは磁束の流れる方向を示し、矢印の太さは磁束密度の高さを示している。即ち、矢印が太いところは磁束密度が高く、矢印が細いところは磁束密度が低いことを表している。このように、磁性体板１６付近での磁束密度には偏りがあることから、本実施形態のモータＭでは、ロータ３の回転情報（回転位置、回転速度等）を検出するためのセンサマグネットとして磁性体板１６を利用している。また、何れの突出部１６ｂにおいても磁束の流れる方向は外径方向（内径方向であってもよい）と同一方向になっていることから、磁性体板１６をセンサマグネットとして利用しやすい。
【００４３】
即ち、モータＭでは、ステータ２に電源が供給されると、該ステータ２にて発生される回転磁界に応じてロータ３が回転される。そして、ロータ３の回転軸１１と一体回転する磁性体板１６と軸方向に対向するホールセンサ２２は、該磁性体板１６の回転に伴う磁界の変化を検出し、検出した磁界の変化に応じたパルス信号である回転検出信号をモータＭの外部に設けられた駆動制御回路に出力する。駆動制御回路は、この回転検出信号に基づいて、ロータ３の回転情報（回転速度、回転位置等）を検出する。そして、駆動制御回路は、検出したロータ３の回転情報に基づいて、ロータ３の回転速度が所望の回転速度となるようにステータ２に供給する電源を制御する。従って、ロータ３の回転状態に応じて駆動制御回路からステータ２に電源が供給される。
【００４４】
上記したように、本実施形態によれば、以下の作用効果を有する。
（１）回転軸１１において該回転軸１１の先端（先端面１１ａ）とロータコア１４との間となる位置に磁性体板１６が固定されている。よって、マグネット１５、ロータコア１４、回転軸１１及び磁性体板１６にて閉ループの磁気回路が形成されるため、マグネット１５のＮ極から出た磁束のうち、回転軸１１の先端側に流れようとする磁束は、回転軸１１の先端まで回りこまずに磁性体板１６を通ってマグネット１５のＳ極に戻りやすくなる。従って、マグネット１５の磁束が回転軸１１の先端部に到達することを抑制することができるため、回転軸１１の先端部の磁化を抑制することができる。そして、モータＭは、回転軸１１の先端部の磁化が抑制されるロータ３を備えているため、回転軸１１の先端部がモータケース１の外部に突出していても、当該回転軸１１の先端部に異物が付着し難い。従って、モータＭの駆動が円滑に行われる。
【００４５】
（２）複数の突出部１６ｂは、周方向に間隔を空けて形成されているため、磁性体板１６においては、突出部１６ｂと、周方向に隣り合う突出部１６ｂ間の隙間１６ｇとが周方向に交互になる。即ち、磁束密度の高い突出部１６ｂと、磁束密度の低い隙間１６ｇとが周方向に交互になる。従って、突出部１６ｂと軸方向に対向配置されたホールセンサ２２によって回転軸１１に固定された磁性体板１６の回転に伴う磁界の変化を検出することにより、ロータ３の回転情報（回転速度、回転位置等）を検出することができる。即ち、ロータ３の回転情報を検出するためのセンサマグネットを別途備えなくとも、磁性体板１６をセンサマグネットとして使用することができる。そして、このように磁性体板１６をロータ３の回転情報を検出するためのセンサマグネットとして使用すると、別途センサマグネットを備えなくてもよいため、部品点数の増大及び製造コストの増大を抑制することができる。また、何れの突出部１６ｂにおいても磁束の流れる方向は外径方向（内径方向であってもよい）と同一方向になっていることから、磁性体板１６をセンサマグネットとして利用しやすい。
【００４６】
（３）突出部１６ｂの数は、ロータ３に備えられるマグネット１５の数と同数になっている。磁性体板１６をセンサマグネットとして使用する場合、磁性体板１６においては、１つの突出部１６ｂと該突出部１６ｂの隣の１つの隙間１６ｇとによって１周期分の電気角が形成される。一方、ロータ３においては、１周期分の電気角は、１つのマグネット１５と該マグネット１５の隣の１つの擬似磁極１４ｃとによって形成される。そして、突出部１６ｂの数とマグネット１５の数とが同数であると、磁性体板１６において１周期分の電気角を形成する突出部１６ｂと隙間１６ｇとの組数と、ロータ３において１周期分の電気角を形成するマグネット１５と擬似磁極１４ｃとの組数とが同数になる。従って、磁性体板１６をセンサマグネットとして使用する場合、磁性体板１６における電気角と、ロータ３における電気角との対応をより取りやすくなる。その結果、磁性体板１６を用いてロータ３の回転情報を検出して行うモータＭ（ロータ３）の制御がより容易になる。
【００４７】
（４）突出部１６ｂの先端面１６ｅと回転軸１１の中心軸線Ｌ１との間の距離Ｋ１は、ロータコア１４の外周面１４ｇ（擬似磁極１４ｃの先端面）と回転軸１１の中心軸線Ｌ２との間の距離Ｋ２と等しく形成されていることから、ロータコア１４にて保持されたマグネット１５と突出部１６ｂとが径方向に離間することが抑制されている。従って、マグネット１５から磁性体板１６を通って同マグネット１５に戻る閉ループの磁気回路のうち、マグネット１５と磁性体板１６との間の空間で形成される部分が短くなるため、マグネット１５と磁性体板１６との間の部分の磁気抵抗を小さく抑えることができる。その結果、マグネット１５からの磁束を効率的に磁性体板１６に流すことができ、磁束が回転軸１１の先端側に流れることをより抑制できる。
【００４８】
（５）磁性体板１６の固定孔１６ｃの内周面１６ｄの面積は、回転軸１１における磁性体板１６が固定された部位の径方向の断面積よりも大きい。そのため、回転軸１１に流れ込んだ磁束が、回転軸１１において磁性体板１６が固定された部位に差し掛かったときに、回転軸１１の先端側よりも磁性体板１６の方へ流れやすくなる。従って、マグネット１５の磁束が回転軸１１の先端側に流れることをより抑制することができ、その結果、回転軸１１の先端部の磁化をより抑制することができる。
【００４９】
尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、磁性体板１６を、ロータ３の回転情報を検出するためのセンサマグネットとして利用している。しかしながら、磁性体板１６をセンサマグネットとして使用せず、別途、ロータ３の回転情報を検出するためのセンサマグネットを回転軸１１に一体回転可能に固定してもよい。
【００５０】
・上記実施形態では、ホールセンサ２２は、磁性体板１６の突出部１６ｂと軸方向に対向可能な位置に配置されている。しかしながら、ホールセンサ２２は、突出部１６ｂと径方向に対向可能な位置に配置されてもよい。
【００５１】
・上記実施形態では、磁気センサとしてホールセンサ２２を用いて、磁性体板１６の回転に伴う磁界の変化を検出した。しかしながら、磁気センサは、ホールセンサ２２に限らず、例えば磁気抵抗素子を用いたセンサであってもよい。
【００５２】
・図６（ａ）〜図６（ｄ）に示すように、回転軸１１において、回転軸１１の先端面１１ａと磁性体板１６との間となる部位に、回転軸１１における磁性体板１６よりもロータコア１４側の部位に比べて磁気抵抗が大きい磁気抵抗部を設けてもよい。図６（ａ）に示す例では、回転軸１１におけるその先端面１１ａと磁性体板１６との間の部位に、回転軸１１の先端面１１ａから軸方向に沿って凹設された穴が形成されており、この穴が磁気抵抗部３１となっている。
【００５３】
また、図６（ｂ）に示す例では、回転軸１１における磁性体板１６よりも先端側の部位が、回転軸１１における磁性体板１６が固定された部位よりも小径の円柱状に形成されることにより、回転軸１１の先端部に段差部が形成されている。そして、この段差部が磁気抵抗部３２となっている。尚、図６（ｂ）に示す例では、回転軸１１の先端部を、回転軸１１における磁性体板１６が固定された部位よりも小径の円柱状とすることにより同回転軸１１の先端部に段差部を形成している。しかし、回転軸１１においてその先端面１１ａと磁性体板１６との間の部位に磁気抵抗部３２となる段差部が形成されるのであれば、回転軸１１の先端部は、円柱状に限らず、二面幅形状や、多角柱状等に形成されてもよい。
【００５４】
また、図６（ｃ）に示す例では、回転軸１１におけるその先端面１１ａと磁性体板１６との間となる部位に、径方向内側に向かって凹設された凹部が形成されており、この凹部が磁気抵抗部３３となっている。更に、図６（ｄ）に示す例では、回転軸１１における磁性体板１６よりも先端側の部位を、回転軸１１における磁性体板１６よりも基端側（ロータコア１４側）の部位に比べて磁気抵抗が大きい材料よりなる円柱状の磁気抵抗部３４によって構成している。
【００５５】
このようにすると、磁気抵抗部３１〜３４によって、回転軸１１において磁性体板１６よりも同回転軸１１の先端側の部位にマグネット１５の磁束が流れ込むことが抑制される。従って、マグネット１５の磁束が回転軸１１の先端側に流れることを更に抑制することができ、その結果、回転軸１１の先端部の磁化を更に抑制することができる。尚、図６（ｄ）に示す例では、磁気抵抗部３４を非磁性体にて構成すると、回転軸１１の先端部の磁化を簡単に防止することができる。
【００５６】
・上記実施形態では、固定孔１６ｃの円筒状の内周面１６ｄの面積は、回転軸１１において磁性体板１６が固定された部位の径方向の断面積よりも大きい。しかしながら、固定孔１６ｃの内周面１６ｄの面積は、回転軸１１において磁性体板１６が固定された部位の径方向の断面積以下の値となるように設定されてもよい。
【００５７】
・図３に示すように、突出部１６ｂの先端面１６ｅと回転軸１１の中心軸線Ｌ１との間の距離Ｋ１は、マグネット１５の径方向の中央と回転軸１１の中心軸線Ｌ２との間の距離Ｋ３以上、且つロータコア１４の外周面１４ｇ（擬似磁極１４ｃの先端面）と回転軸１１の中心軸線Ｌ２との間の距離Ｋ２以下に設定するとよい。このようにすると、上記実施形態の（４）と同様の作用効果を得ることができる。また、突出部１６ｂの先端面１６ｅと回転軸１１の中心軸線Ｌ１との間の距離Ｋ１は、マグネット１５の径方向の中央と回転軸１１の中心軸線Ｌ２との間の距離Ｋ３より小さい値、若しくは、ロータコア１４の外周面１４ｇと回転軸１１の中心軸線Ｌ２との間の距離Ｋ２より大きい値に設定されてもよい。
【００５８】
・上記実施形態では、磁性体板１６に備えられる突出部１６ｂの数は、ロータコア１４に対して配置されたマグネット１５の数と同数となっている。しかしながら、磁性体板１６に備えられる突出部１６ｂの数は、マグネット１５の数の約数であってもよい。このようにすると、ロータ３において１周期分の電気角を形成するマグネット１５と擬似磁極１４ｃとの組数が、磁性体板１６において１周期分の電気角を形成する突出部１６ｂと隙間１６ｇとの組数の整数倍となる。従って、磁性体板１６をセンサマグネットとして使用する際、磁性体板１６における電気角と、ロータ３における電気角との対応が取りやすくなるため、磁性体板１６を用いてロータ３の回転情報を検出して行うロータ３の制御を容易に行うことができる。また、突出部１６ｂの数は、マグネット１５の数に関係無く設定されてもよい。
【００５９】
・上記実施形態では、磁性体板１６は、４つの突出部１６ｂの周方向位置が、ロータコア１４にて保持された４つのマグネット１５の周方向位置と一致するように回転軸１１に固定されている。しかし、磁性体板１６は、４つの突出部１６ｂの周方向位置が、４つの擬似磁極１４ｃの周方向位置と一致するように回転軸１１に固定されてもよい。マグネット１５と磁性体板１６との距離が近いと、マグネット１５の磁束のうち磁性体板１６の方へ流れる磁束が多くなり、有効磁束が減少してモータトルクが小さくなる虞がある。そこで、ロータコア１４と磁性体板１６とを軸方向に離間させることにより有効磁束の減少を抑制することが考えられるが、モータＭの軸方向の大型化が懸念される。一方、前述のように４つの突出部１６ｂの周方向位置と４つの擬似磁極１４ｃの周方向位置とが一致するように磁性体板１６を回転軸１１に固定して、軸方向から見て突出部１６ｂがマグネット１５間に位置するようにすると、ロータコア１４と磁性体板１６との間の距離（軸方向の距離）を短くしつつ、突出部１６ｂとマグネット１５との間の距離を長くできる。即ち、ロータ３の軸方向の大型化を抑制しつつ、有効磁束の減少を抑制することができる。
【００６０】
・上記実施形態では、突出部１６ｂは、扇形状をなしているが、これに限らず、三角形状、半円形状等であってもよい。また、図７（ａ）及び図７（ｂ）に示す磁性体板４１のように、突出部１６ｂの先端部に、軸方向沿ってロータコア１４とは反対側に突出する軸方向突出部４２を一体に設けてもよい。この場合、ホールセンサ２２は、軸方向突出部４２の先端部と軸方向に対向するように配置される。このようにすると、磁性体板４１に流れ込んだ磁束を、軸方向突出部４２によって軸方向に誘導することができるため、ホールセンサ２２によって磁性体板４１の回転に伴う磁界の変化をより精度良く検出できる。
【００６１】
・上記実施形態では、磁性体板１６は、回転軸１１に外嵌固定される固定部１６ａと、該固定部１６ａと一体に形成された４つの突出部１６ｂとから構成されている。しかしながら、磁性体板１６の形状はこれに限らず、回転軸１１に外嵌固定される環状に形成されればよい。例えば、磁性体板１６は、円環状であってもよいし、中央部に固定孔を備えた四角形の板状であってもよい。
【００６２】
・マグネット１５は、径方向外側の側面１５ｂ側がＮ極、径方向内側の側面１５ａ側がＳ極となるように着磁されたものであってもよい。この場合、ロータ３では、Ｎ極のマグネット１５と擬似磁極１４ｃとが周方向に交互に並設されるとともに、擬似磁極１４ｃは、擬似的にＳ極として機能する。
【００６３】
・ロータ３に備えられるマグネット１５の数及び擬似磁極１４ｃの数は、４つに限らず適宜変更してもよい。また、ロータコアに対して一方の磁極のマグネット１５が周方向に複数配置されるとともに、マグネット１５間にロータコアと一体に形成された擬似磁極１４ｃが配置され、擬似磁極１４ｃが他方の磁極として機能するように構成されるのであれば、マグネット１５の形状及び擬似磁極１４ｃの形状は適宜変更してもよい。
【００６４】
上記実施形態及び上記各変更例から把握できる技術的思想を以下に記載する。
（イ）請求項２乃至請求項７の何れか１項に記載のロータにおいて、前記磁性体板は、前記マグネットの数と同数の前記突出部を有し、前記突出部の周方向位置と前記擬似磁極の周方向位置とが一致するように前記回転軸に対して固定されていることを特徴とするロータ。同構成によれば、ロータコアと磁性体板との間の距離を短くしつつ、突出部とマグネットとの間の距離を長くできる。その結果、ロータの軸方向の大型化を抑制しつつ、有効磁束の減少を抑制することができる。
【符号の説明】
【００６５】
１…モータケース、２…ステータ、３…ロータ、１１…回転軸、１４…ロータコア、１４ｃ…擬似磁極、１４ｇ…ロータコアの外周面、１５…マグネット、１６，４１…磁性体板、１６ａ…固定部、１６ｂ…突出部、１６ｃ…固定孔、１６ｄ…固定孔の内周面、１６ｅ…突出部の先端としての先端面、２２…磁気センサとしてのホールセンサ、３１〜３４…磁気抵抗部、Ｋ１…突出部の先端と回転軸の中心軸線との間の距離、Ｋ２…ロータコアの外周面と回転軸の中心軸線との間の距離、Ｋ３…マグネットの径方向の中央と回転軸の中心軸線との間の距離、Ｌ２…回転軸の中心軸線、Ｍ…モータ。
【図１】
2011259586.tif 000003
【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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