(57)【要約】【課題】モータの回転子を製造する工数を低減可能な技術を提供する。【解決手段】本発明のモータ回転子の製造方法は、シャフト１３の外周に取付けられた複数の磁石１４をカバー１６で囲み、そのカバー１６を磁石１４と磁石１４の間でシャフト１３外周に当接するまで押込んで塑性変形させることを特徴とする。磁石１４と磁石１４の間にカバー１６を押込んで塑性変形させると、カバー１６が個々の磁石を拘束する。上記の製造方法によれば、磁石１４と磁石１４の間にカバー１６を押込む加工のみで個々の磁石１４を拘束できるので、モータ回転子を製造する工数を低減することができる。【選択図】　図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャフトの外周に取付けられた複数の磁石をカバーで囲み、そのカバーを磁石と磁石の間でシャフト外周に当接するまで押込んで塑性変形させることを特徴とするモータの回転子の製造方法。
【請求項２】
前記カバーの外側に等方性圧力を加えてカバーを塑性変形させることを特徴とする請求項１に記載の回転子の製造方法。
【請求項３】
前記カバーの外側を弾性部材で押圧してカバーを塑性変形させることを特徴とする請求項１に記載の回転子の製造方法。
【請求項４】
シャフトと、シャフトの外周に取付けられた複数の磁石と、磁石を囲むカバーとを備えており、
カバー内面が磁石と磁石の間でシャフト外周に当接していることを特徴とするモータの回転子。
【請求項５】
カバーは、アルミニウム製であることを特徴とする請求項４に記載の回転子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、モータの回転子に関するものである。特に、モータの回転子の本体に磁石の飛散を防止するカバーを取付ける技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】シャフトの外周に複数の磁石が取付けられたモータの回転子が知られている。このような回転子は、例えば直流ブラシレス型のモータに用いられる。磁石は、シャフトに接着されている。
モータの作動と停止が繰返されると、回転子の温度が上昇と降下を繰返す。回転子の温度が上昇と降下を繰返すと、シャフトと磁石との熱膨張差によって、磁石がシャフトから剥がれてしまうことがある。
磁石がシャフトから剥がれてしまった場合に、磁石が飛散してモータが作動不良になるのを防止する目的で、磁石を円筒状のカバーで囲む構造が開発されている。このようなカバーは、例えば、磁石が接着されたシャフトに圧入によって固定されている。また、磁石をカバーで囲んでおいても、剥がれた磁石がカバーの中で動きまわって他の磁石に衝突すると、衝突された磁石が剥がれてしまう。このような現象が連鎖すると、全ての磁石がシャフトから剥がれてしまうことになる。そこで、磁石と磁石との間に樹脂を充填して磁石を拘束し、シャフトから剥がれてしまった磁石がカバーの中で動きまわらないようにする構造が知られている。磁石と磁石の間に樹脂を充填することで、全ての磁石がシャフトから剥がれてしまうことが防止される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】シャフトに接着された磁石と磁石との間の空間は狭い。この狭い空間へ樹脂を充填する作業は難しく、更に樹脂の充填後にカバーを圧入しなくてはならず、作業に多くの工数を要していた。また、カバーを圧入する際に磁石に力が加わり、磁石が破損する恐れがあった。
本発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、モータの回転子を製造する工数を低減可能で、かつ製造中の磁石の破損を防止する技術を提供することを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段および作用と効果】請求項１に記載のモータの回転子の製造方法は、シャフトの外周に取付けられた複数の磁石をカバーで囲み、そのカバーを磁石と磁石の間でシャフト外周に当接するまで押込んで塑性変形させることを特徴とする。
磁石と磁石の間にカバーを押込んで塑性変形させると、カバーが個々の磁石を拘束する。上記の製造方法によれば、磁石と磁石の間にカバーを押込む加工のみで個々の磁石を拘束できるので、モータ回転子を製造する工数を低減することができる。また、磁石に無理な力が加わらないので、製造中の磁石の破損を防止することができる。
【０００５】
請求項１に記載の製造方法では、カバーの外側に等方性圧力を加えてカバーを塑性変形させることが好ましい（請求項２）。
カバーの外側に等方性圧力を加えることにより、カバーを磁石と磁石の間に押し込んでシャフト外周に当接させることができる。
【０００６】
請求項１に記載の製造方法では、カバーの外側を弾性部材で押圧してカバーを塑性変形させることが好ましい（請求項３）。
カバーの外側を弾性部材で押圧することにより、磁石を過大な力で破損することなく、カバーを磁石と磁石の間に押し込んでシャフト外周に当接させることができる。
【０００７】
請求項４に記載のモータの回転子は、シャフトと、シャフトの外周に取付けられた複数の磁石と、磁石を囲むカバーとを備えている。本発明の回転子は、カバー内面が磁石と磁石の間でシャフト外周に当接していることを特徴とする。
カバーの内面が磁石と磁石の間でシャフト外周に当接していると、カバーが磁石を拘束する。このようなカバー形状は、カバーを磁石と磁石の間に押込むのみで加工することができる。従って、上記の回転子は、低減された工数によって製造されている。
【０００８】
請求項４に記載の回転子のカバーが、アルミニウム製であることが好ましい（請求項５）。
アルミニウムは塑性加工性に優れている。このため、カバーをアルミニウム製にすることにより加工が容易になり、より品質が安定する。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態に係るモータの回転子１０について、図面を参照しながら説明する。
図１は、回転子１０を模式的に図示している。回転子１０は、回転子本体１２とカバー１６を備えている。回転子本体１２は、シャフト１３と、磁石１４とから構成されている。シャフト１３は、円筒状に形成されている。シャフト１３の外周面には、本実施の形態では、１４個の磁石１４が、その長手方向をシャフト１３の軸と平行に向けた状態で接着されている。カバー１６は、板厚が薄い円筒状に形成されており、その材質は塑性加工が容易なアルミニウムである。なお、カバー１６の材質は、アルミニウムに限られるものではなく非磁性材料であればよい。従って、例えば、非磁性ステンレスとすることもできる。
図１に示されているように、回転子本体１２にカバー１６が装着される。カバー１６は、磁石１４を囲むように配置される。図２は、カバー１６に、後述する拘束溝１９が形成される前の回転子１０の軸直角方向横断面を示している。
【００１０】
カバー１６は、磁石１４がシャフト１３から剥がれてしまった場合に、磁石１４の飛散を防ぐ目的で設けられている。カバー１６が設けられていないと、飛散した磁石１４が回転子１０と、回転子１０の回りに配置されている固定子との間の狭い隙間に噛み込み、モータの回転が妨害され、モータの動作が不良となってしまう。すなわち、カバー１６が設けられていることにより、磁石１４がシャフト１３から剥がれてしまっても、直にモータの機能が停止することが防止されている。
【００１１】
カバー１６には、カバー１６を磁石１４と磁石１４との間にシャフト１３の外周面に当接するまで押込んで塑性変形させ、図５に示されているような、拘束溝１９を形成する加工が施される。拘束溝１９が形成されていると、カバー１６は全て（１４個）の磁石１４によって周方向の動きを規制される。このため、小数（例えば、１個や２個）の磁石１４がシャフト１３から剥がれても、その剥がれた磁石１４はカバー１６によって拘束され、そのままの位置で安定する。従って、カバー１６の中で剥がれた磁石１４が動きまわって他の磁石１４に衝突し、その衝突された磁石１４がさらに剥がれてしまうことが防止される。
【００１２】
拘束溝１９は、種々の加工方法を用いて形成することができる。まず最初に、ハイドロフォーム装置２１を用いる加工方法について説明する。図３は、ハイドロフォーム装置２１に回転子１０がセットされた状態を図示している。ハイドロフォーム装置２１は、コンテナ２２と、ブラダー２４と、圧力供給器（図示省略）を備えている。コンテナ２２内に収容されているドーナツ状のブラダー２４の内部には、油が満たされている。ブラダー２４はゴム製であり、内部の油に圧力が加えられると柔軟に膨張する。ブラダー２４に設けられている加圧ポート２４ａは、圧力供給器に接続されている。コンテナ２２は、ブラダー２４に加えられる圧力に十分に耐える強度を有している。
【００１３】
ブラダー２４の加圧ポート２４ａに圧力供給器から圧力が加えられると、その圧力がブラダー２４を介してカバー１６の外側に作用する。図４に示されているように、カバー１６の外側に圧力が作用すると、カバー１６は磁石１４と磁石１４との間でシャフト１３の外周面に当接するまで押込まれ、塑性変形する。ブラダー２４は内圧によって膨張しているので、ブラダー２４がカバー１６の外側に加える力は、等方性圧力である。なお、ここで等方性圧力とは、作用する方向によってほとんど異ならない圧力を意味する。
ブラダー２４がカバー１６の外側に等方性圧力を加えると、カバー１６が磁石１４と磁石１４との間で変形する過程において、カバー１６の垂直方向に圧力がまんべんなく作用する。よって、等方性圧力が作用すると、カバー１６は磁石１４と磁石１４の間の形状になじみやすくなる。このようにして加工が行われると、図５に示されているように、カバー１６に、シャフト１３の軸方向に延びる拘束溝１９が形成される。
【００１４】
カバー１６の外側に弾性体を押圧し、拘束溝１９を形成することもできる。このような加工では、図６に示されているポンチ３０を用いる。ポンチ３０は、バックプレート３２と、バックプレート３２に固定した押圧部３４から構成されている。バックプレート３２は剛体であり、押圧部３４は弾性体であるゴムから形成されている。
また、図９に示されているように、複数のポンチ３０を用いてカバー１６を押圧し、拘束溝１９を形成してもよい。このようにすると、押圧時に押圧部３４が周方向に逃げる（膨らむ）ことがないので、カバー１６が磁石１４と磁石１４との間に強く押込まれ、拘束溝１９が磁石１４をより確実に拘束する。
なお、押圧部３４に用いる弾性体は、ウレタン等であってもよい。
【００１５】
図６に示されているように、ポンチ３０がカバー１６の外側に押圧されると、カバー１６は押圧部３４によって磁石１４と磁石１４との間に押込まれ、拘束溝１９が形成される。ポンチ３０がカバー１６の押圧を順次行うことにより、カバー１６の全周に拘束溝１９が形成される。
【００１６】
図７に示されているように、一度の加工工程で１つの拘束溝１９を形成するようなポンチ３９を用いてカバー１６の外側を押圧し、拘束溝１９を形成することもできる。
上述したようにして形成される拘束溝１９は、シャフト１３の軸方向において磁石１４の全長に渡って設けても良いし、磁石１４よりも短い長さで１つまたは複数設けても良い。
【００１７】
以上、模式図を用いて説明を行ったが、本発明を適用した具体的構成についても説明しておく。図８は、自動車のパワーステアリングアシスト用モータの回転子４０を例示している。この回転子４０は、回転子本体４２に取付けられた複数の磁石１４をカバー４４が囲み、そのカバー４４の磁石１４と磁石１４との間に拘束溝４６が形成されている。
【００１８】
以上、本発明を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、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み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項記載の組み合わ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。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態に係る回転子の斜視図。
【図２】実施の形態に係る回転子の横断面図（成形前）。
【図３】実施の形態に係る回転子がハイドロフォーム装置にセットされた状態の横断面図（成形前）。
【図４】実施の形態に係る回転子がハイドロフォーム装置にセットされた状態の横断面図（成形後）。
【図５】実施の形態に係る回転子に拘束溝が形成された状態の横断面図。
【図６】実施の形態に係る回転子がゴム製ポンチに押圧されている状態の横断面図。
【図７】実施の形態に係る回転子がポンチに押圧されている状態の横断面図。
【図８】実施の形態に係るパワーステアリングアシスト用モータの回転子の側面図。
【図９】実施の形態に係る回転子が複数のゴム製ポンチに押圧されている状態の横断面図。
【符号の説明】
１０：回転子
１２：回転子本体
１３：シャフト
１４：磁石
１６：カバー
１９：拘束溝
２１：ハイドロフォーム装置
２２：コンテナ
２４：ブラダー、２４ａ：加圧ポート
３０：ポンチ
３２：バックプレート
３４：押圧部
４０：回転子
４２：回転子本体
４４：カバー
４６：拘束溝
【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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