(57)【要約】      （修正有）【課題】マグネットの軸方向におけるずれを抑制又は防止することができるロータ、モータ、及び、ロータの製造方法を提供する。【解決手段】モータは、回転可能なロータと、ロータを回転駆動するステータと、を備える。ロータは、ロータコア１１と、周方向に配列する複数のマグネット１２と、を備える。マグネット１２は、ロータコア１１の径方向内側におけるロータコア内側面１１ａに設けられている。ロータコア１１は、ロータコア１１の径方向内側における内側面から径方向内側に突出する突出部１１２を有し、マグネット１２の軸方向上側に設けられる上側突出部１１２１と、マグネット１２の軸方向下側に設けられる下側突出部１１２２と、を含む。上側突出部１１２１及び下側突出部１１２２のうちの少なくとも一方においてマグネット１２の軸方向端面１２ｂと軸方向に対向する突出部対向面１１２ａとの間の間隔は、径方向内側に向かうにつれて大きくなる。【選択図】図４Ａ
2019013115.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下方向に延びる中心軸を環状に囲み且つ積層鋼板からなるロータコアと、
周方向に配列する複数のマグネットと、を備え、
複数の前記マグネットは、前記ロータコアの径方向内側における内側面に設けられ、
前記ロータコアは、前記ロータコアの径方向内側における内側面から径方向内側に突出する突出部を有し、
前記突出部は、前記マグネットの軸方向上側に設けられる上側突出部と、前記マグネットの軸方向下側に設けられる下側突出部と、を含み、
前記上側突出部及び前記下側突出部のうちの少なくとも一方において前記マグネットの軸方向端面と軸方向に対向する突出部対向面と、前記マグネットの前記軸方向端面との間の間隔は、径方向内側に向かうにつれて大きくなるロータ。
【請求項２】
前記突出部対向面と前記軸方向端面との間に接着部材をさらに備える請求項１に記載のロータ。
【請求項３】
前記上側突出部の周方向長さ、及び前記下側突出部の周方向長さのうちの少なくともどちらかは、前記マグネットの周方向長さよりも長い、又は同等である請求項１又は請求項２に記載のロータ。
【請求項４】
前記ロータコアの径方向内側における内側面は、各々の前記マグネットの径方向外側を向くマグネット外側面と径方向に対向する複数のロータコア内側面を含み、
前記マグネット外側面と、前記ロータコア内側面とが互いに平行な平面である請求項１〜請求項３のいずれかに記載のロータ。
【請求項５】
前記ロータコアは、隣り合う前記マグネットの間において前記ロータコアの径方向内側における内側面から径方向内側に突出する凸部をさらに有する請求項１〜請求項４のいずれかに記載のロータ。
【請求項６】
前記凸部において前記マグネットと周方向に対向する凸部対向面と、前記マグネットの周方向に向く周方向端面との間の間隔は、径方向内側に向かうにつれて大きくなる請求項５に記載のロータ。
【請求項７】
ハウジングをさらに備え、
前記ハウジングは、
軸方向に凹んで前記ロータコアを収容する凹部と、
前記凹部内において、前記ロータコアが固定され、軸方向に延びる筒状の筒部と、を有し、
前記筒部は、径方向外側に凹み且つ軸方向に延びる溝部を有し、
前記ロータコアは、径方向外側における外側面から径方向外側に突出する突起部をさらに有し、
前記突起部の少なくとも一部は、前記溝部に挿入されている請求項１〜請求項６のいずれかに記載のロータ。
【請求項８】
ハウジングをさらに備え、
前記ハウジングは、
軸方向に凹んで前記ロータコアを収容する凹部と、
前記凹部内において、前記ロータコアが固定され、軸方向に延びる筒状の筒部と、を有し、
前記筒部は、径方向内側における内側面から径方向内側に突出する突起部を有し、
前記ロータコアは、径方向外側における外側面に径方向内側に凹み且つ軸方向に延びる溝部をさらに有し、
前記突起部の少なくとも一部は、前記溝部に挿入されている請求項１〜請求項６のいずれかに記載のロータ。
【請求項９】
前記中心軸を中心に回転可能な請求項１〜請求項８のいずれかに記載のロータと、
前記ロータを回転駆動するステータと、を備えるモータ。
【請求項１０】
上下方向に延びる中心軸を環状に囲み且つ積層鋼板からなるロータコアが形成されるステップと、
前記ロータコアの径方向内側における内側面に複数のマグネットが設けられるステップと、を備え、
前記ロータコアが形成されるステップは、
環状の第１鋼板が軸方向に複数積層されるステップと、
径方向内側における内端部から前記中心軸までの径方向における距離が前記第１鋼板よりも小さい第２鋼板及び第３鋼板が形成されるステップと、
前記第１鋼板の軸方向上側に前記第２鋼板が積層されるステップと、
前記第１鋼板の軸方向下側に前記第３鋼板が積層されるステップと、
を有し、
前記マグネットが設けられるステップにおいて、各々の前記マグネットは、前記第２鋼板の径方向内側における内端部と、前記第３鋼板の径方向内側における内端部との間に設けられ、
前記第２鋼板及び第３鋼板が形成されるステップにおいて、前記第２鋼板及び前記第３鋼板のうちの少なくとも一方の鋼板の径方向内側における内端部が、傾斜面を有する治具で押圧されることにより変形されて、前記少なくとも一方の鋼板の軸方向を向く第１面に第２面が形成され、前記第２面は、径方向内側に向かうにつれて、軸方向において前記第１面が向く方向とは反対側に向かう面であり、
前記第２鋼板が積層されるステップ、及び、前記第３鋼板が積層されるステップの少なくとも一方において、前記第２面が軸方向の前記第１鋼板側に向けられるロータの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロータ、モータ、及び、ロータの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、たとえば特許文献１のように、積層電磁鋼板からなるロータコアに永久磁石を固定したアウターロータ型のモータが知られている。この特許文献１では、永久磁石の軸方向のずれを抑えるため、積層電磁鋼板の最下部にある電磁鋼鈑に三角形状の永久磁石固定部位が設けられている。永久磁石固定部位の一部は、ロータコアの凹状の溝部に張り出す形状とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−２１７３２０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、特許文献１では、永久磁石固定部位が積層電磁鋼板の軸方向下方側のみに設けられているため、軸方向上側及び軸方向下側の両方において永久磁石のずれを抑えることはできない。また、永久磁石をロータコアに固定する際、径方向において永久磁石が永久磁石固定部位に当たるため、永久磁石を永久磁石固定部位に沿ってロータコアの内側面に取り付け難いという問題がある。
【０００５】
本発明は、マグネットの軸方向におけるずれを抑制又は防止することができるロータ、モータ、及び、ロータの製造方法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】
【０００６】
本発明の例示的なロータは、上下方向に延びる中心軸を環状に囲み且つ積層鋼板からなるロータコアと、周方向に配列する複数のマグネットと、を備え、複数の前記マグネットは、前記ロータコアの径方向内側における内側面に設けられ、前記ロータコアは、前記ロータコアの径方向内側における内側面から径方向内側に突出する突出部を有し、前記突出部は、前記マグネットの軸方向上側に設けられる上側突出部と、前記マグネットの軸方向下側に設けられる下側突出部と、を含み、前記上側突出部及び前記下側突出部のうちの少なくとも一方において前記マグネットの軸方向端面と軸方向に対向する突出部対向面と、前記マグネットの前記軸方向端面との間の間隔は、径方向内側に向かうにつれて大きくなる。
【０００７】
本発明の例示的なモータは、前記中心軸を中心に回転可能な上記のロータと、前記ロータを回転駆動するステータと、を備える。
【０００８】
本発明の例示的なロータの製造方法は、上下方向に延びる中心軸を環状に囲み且つ積層鋼板からなるロータコアが形成されるステップと、前記ロータコアの径方向内側における内側面に複数のマグネットが設けられるステップと、を備え、前記ロータコアが形成されるステップは、環状の第１鋼板が軸方向に複数積層されるステップと、径方向内側における内側面から前記中心軸までの径方向における距離が前記第１鋼板よりも小さい第２鋼板及び第３鋼板が形成されるステップと、前記第１鋼板の軸方向上側に前記第２鋼板が積層されるステップと、前記第１鋼板の軸方向下側に前記第３鋼板が積層されるステップと、を有し、前記マグネットが設けられるステップにおいて、各々の前記マグネットは、前記第２鋼板の径方向内側における内端部と、前記第３鋼板の径方向内側における内端部との間に設けられ、前記第２鋼板及び第３鋼板が形成されるステップにおいて、前記第２鋼板及び前記第３鋼板のうちの少なくとも一方の鋼板の径方向内側における内端部が、傾斜面を有する治具で押圧されることにより変形されて、前記少なくとも一方の鋼板の軸方向を向く第１面に第２面が形成され、前記第２面は、径方向内側に向かうにつれて、軸方向において前記第１面が向く方向とは反対側に向かう面であり、前記第２鋼板が積層されるステップ、及び、前記第３鋼板が積層されるステップの少なくとも一方において、前記第２面が軸方向の前記第１鋼板側に向けられる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の例示的なロータ、モータ、及び、ロータの製造方法によれば、マグネットの軸方向におけるずれを抑制又は防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、シーリングファンの構成例を示す斜視図である。
【図２】図２は、モータの構成例を示す断面図である。
【図３】図３は、マグネットが固定されたロータコアの斜視図である。
【図４Ａ】図４Ａは、周方向から見たロータコアの縦断面図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、軸方向から見たロータコアの横断面図である。
【図５】図５は、ロータコアを収容するハウジングの構成例を示す分解斜視図である。
【図６】図６は、ロータコアを収容するハウジングの他の構成例を示す分解斜視図である。
【図７Ａ】図７Ａは、ロータコア形成工程を説明するための概念図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、複数の第１鋼鈑の軸方向両側に積層される第２鋼鈑及び第３鋼鈑の形成工程を説明するための概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に図面を参照して本発明の例示的な実施形態を説明する。
【００１２】
なお、本明細書では、シーリングファン１００のモータ１１０において、中心軸ＣＡと平行な方向を「軸方向」と呼ぶ。さらに、軸方向のうち、ステータコア２１からベアリング３に向かう方向を「軸方向上側」と呼び、ベアリング３からステータコア２１に向かう方向を「軸方向下側」と呼ぶ。また、各々の構成要素の表面において、軸方向上側に向く面を「上面」と呼び、軸方向下側に向く面を「下面」と呼ぶ。
【００１３】
また、中心軸ＣＡに直交する方向を「径方向」と呼び、中心軸ＣＡを中心とする回転方向を「周方向」と呼ぶ。さらに、径方向のうち、中心軸ＣＡに向かう方向を「径方向内側」と呼び、中心軸ＣＡから離れる方向を「径方向外側」と呼ぶ。さらに、各々の構成要素の側面において、径方向内側に向く側面を「内側面」と呼び、径方向外側に向く側面を「外側面」と呼び、周方向に向く側面を「周方向側面」と呼ぶ。
【００１４】
なお、以上に説明した方向及び面の呼称は、実際の機器に組み込まれた場合での位置関係及び方向などを示すものではない。
【００１５】
＜１．実施形態＞
＜１−１．シーリングファンの構成＞
図１は、シーリングファン１００の構成例を示す断面図である。シーリングファン１００は、モータ１１０と羽根１２０とを備える送風装置である。羽根１２０は、中心軸ＣＡを中心にして回転可能であり、モータ１１０に取り付けられる。モータ１１０は、羽根１２０を回転させる。なお、羽根１２０の数は、図１では３枚であるが、この例示に限定されず、１枚、又は３以外の複数枚であってもよい。なお、モータ１１０は、本実施形態ではシーリングファン１００が有するアウターロータ型のブラシレスＤＣモータである。
【００１６】
＜１−２．モータの構成＞
次に、モータ１１０の構成を説明する。図２は、モータ１１０の構成例を示す断面図である。なお、図２では、中心軸ＣＡを含む切断面でモータ１１０を切断している。
【００１７】
モータ１１０は、図２に示すように、上下方向に延びる中心軸ＣＡを中心に回転可能なロータ１と、ロータ１を回転駆動するステータ２と、ベアリング３と、を備える。
【００１８】
ロータ１は、図２に示すように、ロータコア１１と、複数のマグネット１２と、接着部材１３と、ハウジング１４と、を有する。なお、ロータ１の各々の構成要素、及びロータ１の製造方法については後に説明する。
【００１９】
ステータ２は、ステータコア２１と、インシュレータ２２と、コイル部２３と、シャフト２４と、を有する。ステータコア２１は、たとえば軸方向に積層された電磁鋼板からなる鉄心部材であり、径方向においてロータ１のマグネット１２と対向する。インシュレータ２２は、たとえば樹脂材料を用いた絶縁部材であり、ステータコア２１の少なくとも一部を覆う。コイル部２３は、インシュレータ２２を介してステータコア２１に巻き付けられた導線からなる。シャフト２４は、軸方向に延びる筒状の部材である。シャフト２４には、ステータコア２１が取り付けられる。
【００２０】
ベアリング３は、ロータ１のハウジング１４とシャフト２４との間に取り付けられ、シャフト２４に対してロータ１を回転可能に支持する。
【００２１】
＜１−３．ロータの各々の構成要素＞
＜１−３−１．ロータコア、マグネット、及び接着部材＞
次に、ロータコア１１、マグネット１２、及び接着部材１３について説明する。図３は、マグネット１２が固定されたロータコア１１の斜視図である。図４Ａは、周方向から見たロータコア１１の縦断面図である。図４Ｂは、軸方向から見たロータコア１１の横断面図である。なお、図４Ａは図３のＡ−Ａに沿う断面を示し、図４Ｂは図３のＢ−Ｂに沿う断面を示している。
【００２２】
ロータコア１１は、上下方向に延びる中心軸ＣＡを環状に囲んでおり、電磁鋼鈑などが積層された後述する積層鋼板１５からなる。ロータコア１１は、円環部１１１と、突出部１１２と、凸部１１３と、突起部１１４と、を有する。
【００２３】
円環部１１１は、中心軸ＣＡを中心とする環状である。ロータコア１１の円環部１１１の径方向内側における内側面は、複数のロータコア内側面１１ａを含んでいる。ロータコア内側面１１ａは、マグネット１２が固定される領域であり、各々のマグネット１２の径方向外側を向く後述のマグネット外側面１２ａと径方向に対向する。ロータコア内側面１１ａとマグネット外側面１２ａとは、互いに平行な平面となる。マグネット外側面１２ａとロータコア内側面１１ａとが互いに平行であるため、ロータ１をモータ１１０に取り付けた場合でのモータ１１０の逆起電力を向上することができる。また、マグネット外側面１２ａ及びロータコア内側面１１ａが曲面である場合と比べて、製造工程におけるマグネット１２の歩留まりの悪化を抑制できる。たとえば、ロータコア内側面１１ａが曲面であれば、マグネット１２を加工して、マグネット外側面１２ａをロータコア内側面１１ａの形状に沿う曲面にする必要があるので、上述の平面である場合と比較して、製造工程におけるマグネット１２の歩留まりが悪化してしまう。
【００２４】
突出部１１２は、複数であって、ロータコア１１の径方向内側における内側面から径方向内側に突出する。より具体的には、突出部１１２は、円環部１１１から径方向内側に突出する。突出部１１２は、上側突出部１１２１と、下側突出部１１２２と、を含む。上側突出部１１２１は、マグネット１２の軸方向上側に設けられる。下側突出部１１２２は、マグネット１２の軸方向下側に設けられる。なお、本実施形態ではマグネット１２と同じ数の上側突出部１１２１とマグネット１２と同じ数の下側突出部１１２２とが周方向に並んでいるが、突出部１１２の構成はこの例示に限定されない。たとえば、上側突出部１１２１及び下側突出部１１２２のうちの少なくとも一方の内径が、円環部１１１の内径よりも小さい環状であってもよい。或いは、上側突出部１１２１及び下側突出部１１２２のうちの少なくとも一方の突出部１２の数は、マグネット１２の数よりも少なくてもよい。
【００２５】
また、突出部１１２においてマグネット１２の軸方向端面１２ｂと軸方向に対向する突出部対向面１１２ａは、傾斜面となっている。そのため、突出部対向面１１２ａと、マグネット１２の軸方向端面１２ｂとの間の間隔は、径方向内側に向かうにつれて大きい。なお、本実施形態では、上側突出部１１２１及び下側突出部１１２２の両方における突出部対向面１１２ａが傾斜面となっている。より具体的には、上側突出部１１２１の下面と、下側突出部１１２２の上面とは、軸方向端面１２ｂとの間の間隔が径方向内側に向かうにつれて大きくなる傾斜面となっている。但し、この例示に限定されず、上側突出部１１２１及び下側突出部１１２２のうちの一方の突出部対向面１１２ａが傾斜面であってもよい。
【００２６】
言い換えると、上側突出部１１２１及び下側突出部１１２２のうちの少なくとも一方においてマグネット１２の軸方向端面１２ｂと軸方向に対向する突出部対向面１１２ａと、軸方向端面１２ｂとの間の間隔が径方向内側に向かうにつれて大きくなっていればよい。
【００２７】
こうすれば、マグネット１２の軸方向上側に設けられる上側突出部１１２１と、マグネット１２の軸方向下側に設けられる下側突出部１１２２とによって、マグネット１２の軸方向のずれを抑制又は防止できる。
【００２８】
また、マグネット１２をロータコア１１に固定する際、傾斜面となっている突出部対向面１１２ａに沿って突出部１１２の間にマグネット１２を挿入することができる。従って、マグネット１２が挿入し易くなり、マグネット１２の軸方向における位置決めも容易に行うことができる。
【００２９】
また、上側突出部１１２１の周方向長さ、及び下側突出部１１２２の周方向長さは、本実施形態では、マグネット１２の周方向長さと同等である。但し、この例示に限定されず、上側突出部１１２１の周方向長さ、及び下側突出部１１２２の周方向長さのうちの少なくともどちらかは、マグネット１２の周方向長さよりも長い、又は同等であればよい。こうすれば、マグネット１２の軸方向のずれが、より抑制又は防止し易くなる。また、後述の如く、突出部対向面１１２ａとマグネット１２との間に接着部材１３が設けられる場合、該突出部対向面１１２ａを有する突出部１１２の周方向長さがマグネット１２の周方向長さ以上であれば、軸方向において該接着部材１３が突出部１１２を越えてロータコア１１の外側にはみ出ることを抑制又は防止できる。また、突出部１１２においてマグネット１２の軸方向端面１２ｂと軸方向に対向する突出部対向面１１２ａが傾斜面となっており、突出部対向面１１２ａとマグネット１２の軸方向端面１２ｂとが角度をもって離間している。そのため、表面張力によって接着部材１３が保持され易くなる。
【００３０】
凸部１１３は、隣り合うマグネット１２の間において、ロータコア１１の円環部１１１の径方向内側における内側面から径方向内側に突出する。こうすれば、マグネット１２の周方向両側に設けられる凸部１１３により、マグネット１２の周方向のずれを抑制又は防止できる。
【００３１】
また、凸部１１３においてマグネット１２と周方向に対向する凸部対向面１１３ａは、傾斜面となっている。そのため、凸部対向面１１３ａと、マグネット１２の周方向に向く周方向端面１２ｃとの間の間隔は、径方向内側に向かうにつれて大きくなる。こうすれば、マグネット１２をロータコア１１に設ける際、上述のような傾斜面となっている凸部１１３の凸部対向面１１３ａに沿って凸部１１３の間にマグネット１２を挿入することができる。従って、マグネット１２の周方向における位置決めを容易に行うことができる。なお、本実施形態では凸部１１３の周方向両側における凸部対向面１１３ａの両方が上述のような傾斜面となっている。但し、この例示には限定されず、凸部１１３の周方向の少なくとも一方側における凸部対向面１１３ａが上述のような傾斜面となっていてもよい。
【００３２】
凸部１１３は、ロータコア１１の軸方向における一部に形成されてもよい。本実施形態において、ロータコア１１を構成する積層鋼板１５のうち、マグネット１２と径方向に対向する鋼板に凸部１１３が形成される。すなわち、ロータコア１１の軸方向上側における上端部に設けられ且つ上側突出部１１２ａを有する少なくとも１枚の鋼板（たとえば後述する第２鋼板１５２）、及び、ロータコア１１の軸方向下側における下端部に設けられ且つ下側突出部１１２ｂを有する少なくとも１枚の鋼板には、凸部１１３が形成されない。なお、マグネット１２と径方向に対向する鋼板は、たとえば後述する第１鋼板１５１に対応する。上側突出部１１２ａを有する少なくとも１枚の鋼板は、たとえば後述する第２鋼板１５２に対応する。下側突出部１１２ｂを有する少なくとも１枚の鋼板、たとえば後述する第３鋼板１５３に対応する。
【００３３】
突起部１１４は、ロータコア１１の円環部１１１の径方向外側における外側面から径方向外側に突出し、軸方向に延びる。なお、突起部１１４の数は、本実施形態では４個であるが、この例示に限定されず、単数、又は４以外の複数であってもよい。
【００３４】
複数のマグネット１２は、ロータコア１１の円環部１１１の径方向内側における内側面に設けられており、該内側面において周方向に配列される。
【００３５】
接着部材１３は、ロータコア１１の円環部１１１と各々のマグネット１２との間に設けられ、複数のマグネット１２をロータコア１１に固定する。
【００３６】
より具体的には、接着部材１３は、図４Ａに示すように、各々のマグネット１２のマグネット外側面１２ａとロータコア内側面１１ａとの間に設けられており、複数のマグネット１２を円環部１１１に固定する。
【００３７】
また、接着部材１３はさらに、図４Ａに示すように、各々のマグネット１２の軸方向端面１２ｂと突出部対向面１１２ａとの間に設けられる。軸方向端面１２ｂは、各々のマグネット１２の上面及び下面であり、突出部対向面１１２ａと軸方向に対向する。こうすれば、マグネット１２に対して傾斜面となっている突出部対向面１１２ａと、軸方向端面１２ｂとの間の隙間を接着部材１３の溜りに利用して、複数のマグネット１２を突出部１１２に固定できる。
【００３８】
また、接着部材１３はさらに、図４Ｂに示すように、各々のマグネット１２の周方向端面１２ｃと凸部対向面１１３ａとの間に設けられる。周方向端面１２ｃは、各々のマグネット１２の周方向における端面であり、凸部対向面１１３ａと周方向に対向する。こうすれば、周方向端面１２ｃと、マグネット１２に対して傾斜面となっている凸部対向面１１３ａとの間の隙間を接着部材１３の溜りに利用して、複数のマグネット１２を凸部１１３に固定できる。また、各々のマグネット１２の周方向端面１２ｃと凸部対向面１１３ａとが角度をもって離間することで、表面張力によって接着部材１３が保持され易くなる。
【００３９】
＜１−３−２．ハウジング＞
次に、ハウジング１４について説明する。ハウジング１４は、上側ハウジング部１４ａと、筒状の軸受保持部１４ｂと、下側ハウジング部１４ｃ（図２参照）と、を有する。図５は、ロータコア１１を収容するハウジング１４の構成例を示す分解斜視図である。なお、図５では、構成を見易くするため、下側ハウジング部１４ｃの図示を省略している。
【００４０】
上側ハウジング部１４ａは、軸方向下側から見て環状である。軸受保持部１４ｂは、上側ハウジング部１４ａの径方向内側における内周縁から軸方向上側に延びる。軸受保持部１４ｂの内部には、ベアリング３が設けられており、さらにシャフト２４が挿通される。下側ハウジング部１４ｃは、上側ハウジング部１４ａの軸方向下側に取り付けられており、上側ハウジング部１４ａの軸方向下側の下端部を覆う。
【００４１】
また、ハウジング１４の上側ハウジング１４ａは、凹部１４１と、筒状の筒部１４２と、を有する。凹部１４１は、中心軸ＣＡが通る上ハウジング部１４ａの中央部分において軸方向上側に凹んでおり、内部にロータコア１１を収容する。凹部１４１の底面には、ベアリングホルダ１４ｂに通じる開口が設けられる。
【００４２】
筒部１４２は、凹部１４１の底面から軸方向下側に延びる。凹部１４１内において、ロータコア１１が筒部１４２内に収容されて固定される。筒部１４２は、突起部１１４と同じ数（図５では４個）の溝部１４３を有する。溝部１４３は、筒部１４２の径方向内側における内側面から径方向外側に凹んでおり、軸方向に延びる。より具体的には、溝部１４３は、本実施形態では筒部１４２を径方向に貫通し、筒部１４２の軸方向における下端部が開口する。
【００４３】
ロータコア１１が筒部１４２内に収容される際、溝部１４３には、突起部１１４の少なくとも一部が挿入される。ロータコア１１の突起部１１４がハウジング１４の筒部１４２の溝部１４３に挿入されることにより、ハウジング１４に対するロータコア１１の位置が周方向にずれることを防止できる。また、切削加工などによって凹部１４１及び筒部１４２がハウジング１４に設けられていても、該切削加工処理を妨げることなく、溝部１４３を筒部１４２の内側面に設けることができる。
【００４４】
なお、ロータコア１１が筒部１４２内に収容される構造は、図５の例示に限定されない。図６は、ロータコア１１を収容するハウジング１４の他の構成例を示す分解斜視図である。図６に示すように、筒部１４２が突起部１４４を有し、ロータコア１１が溝部１１５を有していてもよい。そして、ロータコア１１が筒部１４２内に収容される際、突起部１４４の少なくとも一部が溝部１１５に挿入されてもよい。なお、図６において、突起部１４４は、筒部１４２の径方向内側における内側面に設けられ、筒部１４２から径方向内側に突出している。また、溝部１１５は、ロータコア１１の円環部１１１の径方向外側における外側面に設けられ、径方向内側に凹み且つ軸方向に延びる。こうすれば、ハウジング１４の突起部１４４がロータコア１１の溝部１１５に挿入されていることにより、ハウジング１４に対するロータコア１１の位置が周方向にずれることを防止できる。
【００４５】
＜１−４．ロータの製造方法＞
次に、ロータ１の製造方法の一例を説明する。ロータ１の製造方法は、ロータコア形成工程と、マグネット固定工程と、取り付け工程と、を含む。
【００４６】
＜１−４−１．ロータコア形成工程＞
図７Ａは、ロータコア形成工程を説明するための概念図である。図７Ｂは、複数の第１鋼鈑１５１の軸方向両側に積層される第２鋼鈑１５２及び第３鋼鈑１５３の形成工程を説明するための概念図である。ロータコア形成工程では、上下方向に延びる中心軸ＣＡを環状に囲み且つ積層鋼板１５からなるロータコア１１が形成される。ロータコア形成工程は、第１〜第４工程を有する。
【００４７】
第１工程では、図７Ａに示すように、環状の第１鋼板１５１が形成されて軸方向に複数積層される。より具体的には、第１工程は、打ち抜き工程と、積層工程と、を有している。打ち抜き工程では、たとえば電磁鋼鈑の打ち抜き加工により、環状の第１鋼鈑１５１が複数形成される。なお、形成された第１鋼鈑１５１の径方向内側における内周縁には、凸部１１３を構成する凸部分１５ｂが形成される。また、形成された第１鋼鈑１５１の径方向外側における外周縁には突起部１１４を構成する突起部分１５ｃが形成される。積層工程では、各々の第１鋼鈑１５１が、軸方向に積層される。この際、各々の第１鋼鈑１５１の凸部分１５ｂの周方向位置が揃えられ、突起部分１５ｃの周方向位置が揃えられる。言い換えると、各々の第１鋼鈑１５１の凸部分１５ｂは軸方向に配列され、突起部分１５ｃも軸方向に配列される。
【００４８】
第２工程では、図７Ｂに示すように、第２鋼板１５２及び第３鋼鈑１５３が形成される。より具体的には、第２工程は、打ち抜き工程と、面打ち加工工程と、を有する。
【００４９】
打ち抜き工程では、たとえば電磁鋼鈑の打ち抜き加工により、環状の鋼板１５０が形成される。なお、鋼鈑１５０の径方向内側における内周縁には、突出部１１２を構成する突出部分１５ａが形成される。また、鋼鈑１５０の径方向外側における外周縁には、突起部１１４を構成する突起部分１５ｃが形成される。また、突出部分１５ａの径方向内側における内端部から中心軸ＣＡまでの径方向距離Ｄ２、Ｄ３は、第１鋼板１５１の隣り合う凸部分１５ｂの間のロータコア１１における内側面１５１ａから中心軸ＣＡまでの径方向距離Ｄ１よりも小さい。なお、内側面１５１ａは、ロータコア内側面１１ａを構成する。
【００５０】
面打ち加工処理では、第２鋼板１５２及び第３鋼板１５３として用いられる鋼鈑１５０の突出部分１５ａが傾斜面を有する治具で軸方向に押圧されることにより変形される。その結果により、鋼鈑１５０の軸方向を向く第１面１５０ａに、第２面１５０ｂが形成される。第２面１５０ｂは、突出部１１２において傾斜面となっている突出部対向面１１２ａに対応する。第２面１５０ｂは、径方向内側に向かうにつれて、軸方向において第１面１５０ａが向く方向とは反対側に向かう傾斜面である。
【００５１】
なお、本実施形態ではロータコア１１の突出部１１２が複数であって周方向に並ぶ構成であるため、第２工程の打ち抜き工程では、鋼鈑１５０の内周縁に、複数の突出部分１５ａが形成される。但し、ロータコア１１の突出部１１２が環状である場合、第２鋼板１５２及び第３鋼板１５３として用いられる上記の鋼鈑１５０の内周縁には突出部分１５ａが形成されない。
【００５２】
なお、ロータ形成工程において、第２面１５０ｂが設けられた鋼鈑１５０は、本実施形態では第２鋼板１５２及び第３鋼鈑１５３の両方に用いられているが、この例示に限定されず、第２鋼板１５２及び第３鋼鈑１５３のうちの一方に用いられていてもよい。この場合、第２鋼板１５２及び第３鋼鈑１５３のうちの他方には、第２工程において打ち抜き工程により形成された鋼鈑がそのまま用いられる。
【００５３】
第３工程では、図７Ａに示すように、積層された第１鋼板１５１の軸方向上側に、第２鋼板１５２として鋼鈑１５０が積層される。この際、鋼鈑１５０は、突出部分１５ａに形成された第２面１５０ｂを軸方向下側に向けた状態で積層される。この際、該鋼鈑１５０の突起部分１５ｃの周方向位置が第１鋼鈑１５１の突起部分１５ｃの周方向位置に揃えられる。言い換えると、第１鋼鈑１５１の突起部分１５ｃと第２鋼板１５２となる鋼鈑１５０の突起部分１５ｃとは軸方向に配列される。
【００５４】
第４工程では、図７Ａに示すように、積層された第１鋼板１５１の軸方向下側に、第３鋼板１５３として鋼鈑１５０が積層される。この際、鋼鈑１５０は、突出部分１５ａに形成された第２面１５０ｂを軸方向上側に向けた状態で積層される。この際、該鋼鈑１５０の突起部分１５ｃの周方向位置が第１鋼鈑１５１の突起部分１５ｃの周方向位置に揃えられる。言い換えると、第１鋼鈑１５１の突起部分１５ｃと第３鋼板１５３となる鋼鈑１５０の突起部分１５ｃとは軸方向に配列される。
【００５５】
＜１−４−２．マグネット固定工程＞
マグネット固定工程では、積層された複数の第１鋼鈑１５１の径方向内側における内側面に複数のマグネット１２が設けられる。この際、各々のマグネット１２は、第１鋼鈑１５１の軸方向上側に積層された第２鋼板１５２の第２面１５０ｂと、第１鋼鈑１５１の軸方向下側に積層された第２鋼板１５２の第２面１５０ｂとの間に設けられる。
【００５６】
＜１−４−３．取り付け工程＞
取り付け工程では、ロータコア１１がハウジング１４の筒部１４２内に収容される（図５参照）。この際、突起部１１４の少なくとも一部が溝部１４３に挿入される。
【００５７】
＜１−４−４．まとめ＞
以上に説明したように、ロータ１の製造方法は、上下方向に延びる中心軸ＣＡを環状に囲み且つ積層鋼板１５からなるロータコア１１が形成されるステップと、ロータコア１１の径方向内側における内側面に複数のマグネット１２が設けられるステップと、を備える。ロータコア１１が形成されるステップは、環状の第１鋼板１５１が軸方向に複数積層されるステップと、径方向内側における内端部から中心軸ＣＡまでの径方向における距離Ｄ２、Ｄ３が第１鋼板１５１よりも小さい第２鋼板１５２及び第３鋼板１５３が形成されるステップと、第１鋼板１５１の軸方向上側に第２鋼板１５２が積層されるステップと、第１鋼板１５１の軸方向下側に第３鋼板１５３が積層されるステップと、を有する。マグネット１２が設けられるステップにおいて、各々のマグネット１２は、第２鋼板１５２の径方向内側における内端部と、第３鋼板１５３の径方向内側における内端部との間に設けられている。第２鋼板１５２及び第３鋼板１５３が形成されるステップにおいて、第２鋼板１５２及び第３鋼板１５３のうちの少なくとも一方の鋼板の径方向内側における内端部が、傾斜面を有する治具で押圧されることにより変形されて、少なくとも一方の鋼板の軸方向を向く第１面１５０ａに第２面１５０ｂが形成される。第２面１５０ｂは、径方向内側に向かうにつれて、軸方向において第１面１５０ａが向く方向とは反対側に向かう面である。第２鋼板１５２が積層されるステップ、及び、第３鋼板１５３が積層されるステップの少なくとも一方において、第２面１５０ｂが軸方向の第１鋼板１５１側に向けられる。
【００５８】
第１鋼板１５１の軸方向上側に積層される第２鋼板１５２、及び、第１鋼板１５１の軸方向下側に積層される第３鋼板１５３のうちの少なくとも一方の鋼板の径方向内側における内端部に、面打ち加工処理が施される。この処理によって、第２面１５０ｂが傾斜面となる。第２面１５０ｂは、マグネット１２と軸方向に対向する。すなわち、突出部対向面１１２ａと、マグネット１２の軸方向端面１２ｂとの間の間隔を、径方向内側に向かうにつれて大きくすることができる。このため、マグネット１２が設けられるステップにおいて、傾斜面となっている突出部対向面１１２ａに沿って突出部１１２の間にマグネット１２を挿入することができる。従って、マグネット１２が挿入し易くなり、マグネット１２の軸方向における位置決めも容易に行うことができる。なお、第２鋼板１５２及び第３鋼板１５３の径方向内側における内端部は、突出部１１２に対応する。
【００５９】
＜２．その他＞
以上、本発明の実施形態について説明した。なお、本発明の範囲は上述の実施形態に限定されない。本発明は、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。また、上述の実施形態で説明した事項は、矛盾を生じない範囲で適宜任意に組み合わせることができる。
【００６０】
たとえば、上述の実施形態では、モータ１１０は、本実施形態ではシーリングファン１００が有するアウターロータ型のブラシレスＤＣモータである。但し、これらの例示には限定されず、モータ１１０は、シーリングファン１００以外の装置に備えられていてもよいし、インナーロータ型であってもよい。なお、モータ１１０がインナーロータ型である場合、モータ１１０の構成要素の径方向における位置が逆になることがある。たとえば、モータ１１０がインナーロータ型である場合、複数のマグネット１２はロータコア１１の径方向外側における外側面に設けられ、ロータコア１１の突出部１１２は円環部１１１の外側面から径方向外側に突出する。そして、上側突出部１１２１及び下側突出部１１２２のうちの少なくとも一方の突出部対向面１１２ａと、軸方向端面１１ｂとの間の間隔は、径方向外側に向かうにつれて大きくなる。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明は、たとえば、ロータコアの径方向における側面にマグネットが設けられたロータを有するモータ、及びロータの製造方法に有用である。
【符号の説明】
【００６２】
１００・・・シーリングファン、１１０・・・モータ、１２０・・・羽根、１・・・ロータ、１１・・・ロータコア、１１ａ・・・ロータコア内側面、１１１・・・円環部、１１２・・・突出部、１１２ａ・・・突出部対向面、１１２１・・・上側突出部、１１２２・・・下側突出部、１１３・・・凸部、１１３ａ・・・凸部対向面、１１４・・・突起部、１１５・・・溝部、１２・・・マグネット、１２ａ・・・マグネット外側面、１２ｂ・・・軸方向端面、１２ｃ・・・周方向端面、１３・・・接着部材、１４・・・ハウジング、１４ａ・・・上側ハウジング、１４ｂ・・・軸受けホルダ、１４ｃ・・・下側ハウジング、１４１・・・凹部、１４２・・・筒部、１４３・・・溝部、１４４・・・突起部、１５・・・積層鋼板、１５ａ・・・突出部分、１５ｂ・・・凸部分、１５ｃ・・・突起部分、１５０・・・鋼板、１５０ａ・・・第１面、１５０ｂ・・・第２面、１５１・・・第１鋼板、１５１ａ・・・内側面、１５２・・・第２鋼板、１５３・・・第３鋼板、２・・・ステータ、２１・・・ステータコア、２２・・・インシュレータ、２３・・・コイル部、２４・・・シャフト、３・・・ベアリング、ＣＡ・・・中心軸、Ｄ１〜Ｄ３・・・径方向距離
【図１】
2019013115.tif 000003
【図２】
2019013115.tif 000004
【図３】
2019013115.tif 000005
【図４Ａ】
2019013115.tif 000006
【図４Ｂ】
2019013115.tif 000007
【図５】
2019013115.tif 000008
【図６】
2019013115.tif 000009
【図７Ａ】
2019013115.tif 000010
【図７Ｂ】
2019013115.tif 000011