(57)【要約】【課題】接着剤を用いずにマグネットを固定可能な回転電機のマグネット固定構造を提供する。【解決手段】ロータシャフト２に固定されたロータコア１６の外周にマグネットホルダ１９を取り付ける。マグネットホルダ１９は、翼片３５を備えた断面略Ｖ字形のスペーサアーム３２を有する。スペーサアーム３２は軸方向に延び、その間にロータマグネット１７が収容される。マグネットホルダ１９の外側にはマグネットカバー２１が装着される。ロータマグネット１７は、接着剤を用いることなく、マグネットホルダ１９の緊縛力によって、マグネットホルダ１９ごとロータコア１６の外周に固定される。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸に固定されたロータコアの外周に周方向に沿って複数個のマグネットを取り付けてなるロータを有する回転電機の前記マグネットの固定構造であって、
前記マグネットの間に配置されるスペーサ部材と、
円筒形状に形成されて前記マグネットの外側に装着され、その内周面と前記ロータコアの外周面との間に前記スペーサ部材及び前記マグネットが保持されるマグネットカバーとを有することを特徴とする回転電機のマグネット固定構造。
【請求項２】
請求項１記載の回転電機のマグネット固定構造において、前記スペーサ部材は、前記ロータコアの一端側に隣接して前記回転軸に固定されるベース部から軸方向に沿って突出形成されることを特徴とする回転電機のマグネット固定構造。
【請求項３】
請求項１又は２記載の回転電機のマグネット固定構造において、前記スペーサ部材は、前記マグネットを周方向から挟持する弾性片を有することを特徴とする回転電機のマグネット固定構造。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか１項に記載の回転電機のマグネット固定構造において、前記スペーサ部材は、前記マグネットの外周面に係合する係合片を有することを特徴とする回転電機のマグネット固定構造。
【請求項５】
請求項１又は２記載の回転電機のマグネット固定構造において、前記スペーサ部材は、径方向の押圧力により周方向に膨出変形して前記マグネットに接触する弾性部材にて形成されてなることを特徴とする回転電機のマグネット固定構造。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか１項に記載の回転電機のマグネット固定構造において、前記スペーサ部材は、前記ロータコアの外周に形成された位置決め部と嵌合する嵌合部を有することを特徴とする回転電機のマグネット固定構造。
【請求項７】
請求項１〜６の何れか１項に記載の回転電機のマグネット固定構造において、前記ロータコアの外周に、前記マグネットと嵌合する位置決め溝を設けることを特徴とする回転電機のマグネット固定構造。
【請求項８】
請求項１又は２記載の回転電機のマグネット固定構造において、前記スペーサ部材は、外周面と内周面にスリットを有し、前記スリットを中心に撓曲可能に形成されてなることを特徴とする回転電機のマグネット固定構造。
【請求項９】
請求項８記載の回転電機のマグネット固定構造において、前記スペーサ部材は、外周側に配置された基部と前記基部から突設され内周側に配置された突起部とを備える略凸型断面に形成され、前記基部の外周面と前記突起部の内周面に前記スリットが形成されることを特徴とする回転電機のマグネット固定構造。
【請求項１０】
請求項１又は２記載の回転電機のマグネット固定構造において、前記スペーサ部材は、断面が中空リング形状に形成されていなることを特徴とする回転電機のマグネット固定構造。
【請求項１１】
請求項１〜１０の何れか１項に記載の回転電機のマグネット固定構造において、前記マグネットカバーの内径は前記スペーサ部材の外径よりも小さく形成され、前記マグネットカバーは前記スペーサ部材の外側に圧入されることを特徴とする回転電機のマグネット固定構造。
【請求項１２】
請求項１〜１１の何れか１項に記載の回転電機のマグネット固定構造において、前記マグネット及び前記スペーサ部材は、前記マグネットカバーの緊縛力によって前記ロータコアの外周に固定されることを特徴とする回転電機のマグネット固定構造。
【請求項１３】
円筒形状に形成されたヨークの内周に周方向に沿って複数個のマグネットを取り付けてなるステータを有する回転電機の前記マグネット固定構造であって、
前記ヨークの内側に取り付けられ、前記マグネットの間に配置されるスペーサ部材と、
円筒形状に形成されて前記マグネットの内周側に装着され、その外周面と前記ヨークの内周面との間に前記スペーサ部材及び前記マグネットが保持されるマグネットカバーとを有することを特徴とする回転電機のマグネット固定構造。
【請求項１４】
請求項１３記載の回転電機のマグネット固定構造において、前記スペーサ部材は径方向に撓曲可能に形成された弾性片を有し、前記弾性片は、前記マグネットカバーの外周面と当接して前記マグネットを外径方向に押圧し、前記マグネットを前記ヨークの内周面に押接することを特徴とする回転電機のマグネット固定構造。
【請求項１５】
請求項１３又は１４記載の回転電機のマグネット固定構造において、前記マグネット及び前記スペーサ部材は、前記マグネットカバーの緊縛力によって前記ヨークの内側に固定されることを特徴とする回転電機のマグネット固定構造。
【請求項１６】
回転軸に固定されたロータコアの外周に周方向に沿って複数個のマグネットを配置すると共に、前記マグネットの間にスペーサ部材を配置し、
円筒形状に形成されたマグネットカバーを前記マグネットの外側に装着し、前記マグネットカバーの緊縛力により、前記マグネットカバーの内周面と前記ロータコアの外周面との間に前記スペーサ部材及び前記マグネットを固定することを特徴とする回転電機のマグネット固定方法。
【請求項１７】
円筒形状に形成されたヨークの内周に周方向に沿って複数個のマグネットを配置すると共に、前記マグネットの間にスペーサ部材を配置し、
円筒形状に形成されたマグネットカバーを前記マグネットの内側に装着し、前記マグネットカバーの緊縛力により、前記マグネットカバーの外周面と前記ヨークの内周面との間に前記スペーサ部材及び前記マグネットを固定することを特徴とする回転電機のマグネット固定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータや発電機などの回転電機におけるマグネット固定構造に関し、特に、接着剤によることなくマグネットを固定可能な回転電機のマグネット固定構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、多くの小型モータや発電機では永久磁石界磁を使用しており、その際、マグネットはロータやステータに接着剤によって固定される場合が多い。また、マグネットをロータ等に接着した後、さらにその外側にマグネットカバーを装着したものも多く見受けられる。例えば、電動パワーステアリング装置（以下、ＥＰＳと略記する）用のモータなどでは、マグネットが外れたり割れたりした場合にモータがロック状態となるのを防止するため、ロータマグネットの外側にマグネットカバーを取り付けたものが存在する。
【０００３】
【特許文献１】実開昭６０−２４１４９号公報
【特許文献２】実開昭６１−１９５７６３号公報
【特許文献３】特開平５−１５３７４５号公報
【特許文献４】特開平９−１９０９１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、接着剤を用いてマグネットをロータ等に固定する構成の場合、接着工程や接着剤が硬化するまでの待機時間が必要となり、その分、工数が増大するという問題があった。また、接着ムラにより接着が不均一となったり、厳しい使用環境下では接着剤の劣化によりマグネットが剥落するおそれがあるなどの不安要素がある。
【０００５】
本発明の目的は、接着剤を用いずにマグネットを固定可能な回転電機のマグネット固定構造を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の回転電機のマグネット固定構造は、回転軸に固定されたロータコアの外周に周方向に沿って複数個のマグネットを取り付けてなるロータを有する回転電機の前記マグネットの固定構造であって、前記マグネットの間に配置されるスペーサ部材と、円筒形状に形成されて前記マグネットの外側に装着され、その内周面と前記ロータコアの外周面との間に前記スペーサ部材及び前記マグネットが保持されるマグネットカバーとを有することを特徴とする。
【０００７】
本発明にあっては、ロータコアの外周に取り付けられるマグネットカバーの緊縛力によって、ロータコアにスペーサ部材と共にマグネットを固定することができる。このため、接着剤を用いることなくマグネットをロータコアに固定でき、製造工程中の接着剤塗布作業や接着剤硬化時間が不要となり、工数を削減することが可能となる。また、接着剤の分だけ部品点数も削減され、製造コストの低減が図られる。
【０００８】
前記回転電機のマグネット固定構造において、前記スペーサ部材を、前記ロータコアの一端側に隣接して前記回転軸に固定されるベース部から軸方向に沿って突出形成するようにしても良い。
【０００９】
前記回転電機のマグネット固定構造において、前記スペーサ部材に前記マグネットを周方向から挟持する弾性片を設けても良く、この弾性片により、マグネットは周方向の移動が規制された状態でスペーサ部材によって保持される。また、前記スペーサ部材に前記マグネットの外周面に係合する係合片をさらに設けても良く、この係合片により、さらにマグネットの径方向への移動が規制される。
【００１０】
前記回転電機のマグネット固定構造において、前記スペーサ部材を、径方向の押圧力により周方向に膨出変形して前記マグネットに接触する弾性部材にて形成しても良い。スペーサ部材がロータコアの周方向に膨出変形してマグネットに接触することにより、マグネットは周方向の移動が規制された状態でスペーサ部材によって保持される。
【００１１】
前記回転電機のマグネット固定構造において、前記マグネットホルダに前記ロータコアの外周に形成された位置決め部と嵌合する嵌合部を設けても良い。また、前記ロータコアの外周に前記マグネットと嵌合する位置決め溝を設けても良い。これにより、ロータコアに対するマグネットの位置決めが行われ、例えば、ブラシレスモータに当該固定構造を適用した場合などにおいて、センサマグネットとロータのマグネットとの間の位置決めを容易に行うことが可能となる。
【００１２】
前記マグネット固定構造において、前記スペーサ部材の外周面と内周面にスリットを設け、前記スペーサ部材を前記スリットを中心に撓曲可能に形成しても良い。このスリットにより、マグネットカバーを装着した際に、スペーサ部材がマグネットをロータコアの外周に押接する方向に撓み、マグネットがロータコアに固定される。この場合、前記スペーサ部材を、外周側に配置された基部と前記基部から突設され内周側に配置された突起部とを備える略凸型断面に形成し、前記基部の外周面と前記突起部の内周面に前記スリットを形成しても良い。
【００１３】
前記回転電機のマグネット固定構造において、前記スペーサ部材を、断面が中空リング形状に形成しても良い。中空リング形状に形成されたスペーサ部材は、径方向に押圧力によりロータコアの周方向に膨出変形してマグネットに接触する。これにより、マグネットは周方向の移動が規制された状態でスペーサ部材によって保持される。
【００１４】
前記回転電機のマグネット固定構造において、前記マグネットカバーの内径を前記スペーサ部材の外径よりも小さく形成し、前記マグネットカバーを前記スペーサ部材の外側に圧入するようにしても良い。また、前記回転電機のマグネット固定構造において、前記マグネット及び前記スペーサ部材を、前記マグネットカバーの緊縛力によって前記ロータコアの外周に固定するようにしても良い。
【００１５】
本発明の他の回転電機のマグネット固定構造は、円筒形状に形成されたヨークの内周に周方向に沿って複数個のマグネットを取り付けてなるステータを有する回転電機の前記マグネット固定構造であって、前記ヨークの内側に取り付けられ、前記マグネットの間に配置されるスペーサ部材と、円筒形状に形成されて前記マグネットの内周側に装着され、その外周面と前記ヨークの内周面との間に前記スペーサ部材及び前記マグネットが保持されるマグネットカバーとを有することを特徴とする。
【００１６】
本発明にあっては、マグネットカバーの緊縛力によって、ヨークの内周面にスペーサ部材と共にマグネットを固定することができる。このため、接着剤を用いることなくマグネットをヨークに固定でき、製造工程中の接着剤塗布作業や接着剤硬化時間が不要となり、工数を削減することが可能となる。また、接着剤の分だけ部品点数も削減され、製造コストの低減が図られる。
【００１７】
前記回転電機のマグネット固定構造において、前記スペーサ部材に径方向に撓曲可能に形成され、前記マグネットカバーの外周面と当接して前記マグネットを外径方向に押圧する弾性片を設け、この弾性片により前記マグネットを前記ヨークの内周面に押接するようにしても良い。また、前記回転電機のマグネット固定構造において、前記マグネット及び前記スペーサ部材を、前記マグネットカバーの緊縛力によって前記ヨークの内側に固定するようにしても良い。
【００１８】
一方、本発明の回転電機のマグネット固定方法は、回転軸に固定されたロータコアの外周に周方向に沿って複数個のマグネットを配置すると共に、前記マグネットの間にスペーサ部材を配置し、円筒形状に形成されたマグネットカバーを前記マグネットの外側に装着し、前記マグネットカバーの緊縛力により、前記マグネットカバーの内周面と前記ロータコアの外周面との間に前記スペーサ部材及び前記マグネットを固定することを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の他の回転電機のマグネット固定方法は、円筒形状に形成されたヨークの内周に周方向に沿って複数個のマグネットを配置すると共に、前記マグネットの間にスペーサ部材を配置し、円筒形状に形成されたマグネットカバーを前記マグネットの内側に装着し、前記マグネットカバーの緊縛力により、前記マグネットカバーの外周面と前記ヨークの内周面との間に前記スペーサ部材及び前記マグネットを固定することを特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の実施の形態１であるマグネット固定構造及び固定方法を用いたブラシレスモータの構成を示す断面図、図２は図１のブラシレスモータの分解斜視図である。
【００２１】
図１，２のブラシレスモータ１（以下、モータ１と略記する）は、ＥＰＳの駆動源として使用され、運転者がハンドルを操作すると、その操舵角や車両走行速度等に従って操舵補助力を供給する。モータ１のロータシャフト（回転軸）２は、ジョイント３を介して図示しないギヤボックスの入力軸と接続される。モータ１の回転はギヤボックス内にて適宜減速された後、ステアリングコラムに伝達され、操舵力がモータ１の回転力によって補助される。
【００２２】
モータ１は、大別するとモータ部４とセンサ部５とから構成されている。モータ部４はステータ６とロータ７とから構成され、センサ部５にはホール素子（磁気検出素子）８が配置される。ロータ７はステータ６の内側に回転自在に配置されており、モータ１はいわゆるインナーロータ型のブラシレスモータとなっている。
【００２３】
ステータ６は、駆動コイル１１が巻装されたステータコア１２と、ステータコア１２を収容する金属製のヨーク１３とを備えている。ステータコア１２は、磁性体からなる金属板を積層して形成されており、内周側に突設された突極に駆動コイル１１が巻回されて巻線が形成される。ヨーク１３は磁性体によって有底円筒形状に形成され、その開口端側にはアルミダイカスト製（又は合成樹脂製）のブラケット１４が取り付けられる。
【００２４】
ロータ７にはロータシャフト２が設けられている。ロータシャフト２は、ヨーク１３及びブラケット１４にそれぞれ取り付けられたベアリング１５ａ，１５ｂによって回転自在に支持される。ロータシャフト２には、磁性体からなる金属板を積層して形成したロータコア１６が固定されている。ロータコア１６の外周には、セグメント状のロータマグネット１７が６個取り付けられている。また、ロータコア１６の軸方向端部にはサイドプレート１８が取り付けられている。
【００２５】
ロータシャフト２にはさらに、合成樹脂製のマグネットホルダ１９が固定されている。図３は図１のＡ−Ａ線に沿った断面図、図４はマグネットホルダ１９の半断面側面図、図５は図４のマグネットホルダ１９を矢示Ｘ方向から見た場合の側面図である。図４に示すように、マグネットホルダ１９には、ロータシャフト２に固定されるベース部３１と、ベース部３１から軸方向に突出形成されたスペーサアーム（スペーサ部材）３２が設けられている。ベース部３１の端部には、センサマグネット２０が取り付けられるセンサマグネット取付部３３が切欠形成されている。
【００２６】
スペーサアーム３２はベース部３１から軸方向に延びる片持ち梁構造となっており、それ自体が図５の矢示Ｙのように周方向に撓曲可能になっている。スペーサアーム３２の内周部３４は、ベース部３１をロータシャフト２に取り付けると、ロータコア１６の外周面１６ａに接触する。スペーサアーム３２は、図３，５に示すように、一対の翼片（弾性片）３５を備えた略Ｖ字形断面となっている。翼片３５は、一端側で内周部３４と連結されている。翼片３５の自由端側は、スペーサアーム３２の基部（ベース部３１近傍）を除き、図５の矢示Ｚのように略周方向に撓曲可能に形成されている。すなわち、翼片３５は、Ｖ字の中心角θを開閉可能な弾性構造となっている。
【００２７】
スペーサアーム３２の間には、セグメント状のロータマグネット１７が収容される。ロータマグネット１７は、スペーサアーム３２の自由端側（図４において右端側）から軸方向に沿ってロータコア１６の外周に装着され、隣接するスペーサアーム３２の対向する翼片３５の間に収容される。ロータマグネット１７は、スペーサアーム３２自体の弾性力と翼片３５の弾性力によってスペーサアーム３２の間に挟持される。これにより、ロータマグネット１７は周方向への移動が規制されつつ、ロータコア１６の外周にて保持される。
【００２８】
センサマグネット取付部３３には、リング状のセンサマグネット２０が取り付けられる。センサマグネット取付部３３はベース部３１の先端（図４において左端）外周部に段状に切欠形成されており、そこにセンサマグネット２０が外挿される。センサマグネット２０の磁極はロータマグネット１７と対応して同極数に着磁され、ロータマグネット１７の磁極と周方向同位置に配置される。モータ１ではロータマグネット１７は６極構成となっており、センサマグネット２０もこれに合わせて周方向に６極に着磁されている。
【００２９】
マグネットホルダ１９の外側には、マグネットカバー２１が外装されている。マグネットカバー２１は、ステンレスやアルミニウム等の非磁性体材料を用いて深絞り加工にて形成される。マグネットカバー２１には、センサマグネット２０を外装する小径部２１ａと、ロータマグネット１７を外装する大径部２１ｂが設けられている。小径部２１ａと大径部２１ｂとの間はテーパ部２１ｃとなっている。
【００３０】
マグネットカバー２１は、ロータマグネット１７を収容しセンサマグネット２０が取り付られた状態のマグネットホルダ１９にベース部３１側から装着される。マグネットカバー２１の内径はスペーサアーム３２外径よりも若干小さく形成されており、マグネットカバー２１はマグネットホルダ１９の外側に圧入気味に装着される。マグネットカバー２１は、ロータマグネット１７がマグネットホルダ１９によって周方向の移動が規制された状態で被せられ、これにより、ロータマグネット１７の径方向の移動も規制される。すなわち、ロータマグネット１７は、このマグネットカバー２１の緊縛力によってロータコア１６の外周に固定される。また、センサマグネット２０にもマグネットカバー２１が外装され、その緊縛力によってマグネットホルダ１９に固定される。
【００３１】
このように当該モータ１では、ロータマグネット１７は、接着剤を用いることなく、マグネットカバー２１の緊縛力によってロータコア１６の外周にマグネットホルダ１９のスペーサアーム３２と共に固定される。また、センサマグネット２０もマグネットカバー２１の緊縛力によって同時にマグネットホルダ１９に固定される。従って、製造工程中の接着剤塗布作業や接着剤硬化時間が不要となり、その分工数が削減される。また、接着剤も不要であることから部品点数も削減され、製造コストの低減が図られる。
【００３２】
センサ部５側には、センサマグネット２０の径方向外側にホール素子８が配されている。ホール素子８はＵ，Ｖ，Ｗの各相分が１個ずつ計３個設けられており、所定の間隙をあけてセンサマグネット２０と対向している。センサマグネット２０の磁極はロータマグネット１７と対応して同極数に着磁され、ロータマグネット１７の磁極と周方向同位置に配置されてマグネットカバー２１にて固定される。モータ１ではロータマグネット１７は６極構成となっており、センサマグネット２０もこれに合わせて周方向に６極に着磁されている。そして、ホール素子８は、センサマグネット２０の磁極変化に伴って信号を送出し、これにより、ロータ７の回転位置が検出される。
【００３３】
ホール素子８は、ブラケット１４に取り付けられたセンサホルダ２２の先端に、周方向に並んで配置されている。センサホルダ２２の外側にはプリント基板２３が取り付けられ、センサホルダ２２とプリント基板２３はねじ２４によってブラケット１４に固定される。ブラケット１４の外端部にはエンドキャップ２５が取り付けられ、プリント基板２３等、ブラケット１４内に収容されている部品を外気からカバーしている。ブラケット１４にはまた、駆動コイル１１に電力を供給するための電源線２６が接続されている。電源線２６は、ブラケット１４の側方に取り付けられたゴムグロメット２７を介してモータ外へ引き出される。
【００３４】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２であるマグネット固定構造について説明する。図６はその構成を示す断面図である。なお、以下の実施の形態では、実施の形態１と同様の部分、部材には同一の符号を使用し、その説明は省略する。
【００３５】
実施の形態２のマグネット固定構造では、マグネットホルダ３６とロータマグネット３７の形状が実施の形態１のマグネットホルダ１９とロータマグネット１７とは異なっている。図６に示すように、マグネットホルダ３６ではスペーサアーム３８の内周部３４の寸法が実施の形態１よりも長くなっており、スペーサアーム３８の断面形状は略台形となっている。また、翼片３５の自由端側には、周方向に延びる係合片３９が屈曲形成されている。翼片３５は周方向に撓曲可能に形成されており、対向する翼片３５間の自由端側距離Ｌは自由状態ではロータマグネット３７の幅Ｗより若干小さくなっている（Ｌ＜Ｗ）。なお、翼片３５間の内周部３４側の距離はロータマグネット３７の幅Ｗと略同寸法となっている。
【００３６】
この場合も、ロータマグネット３７はスペーサアーム３８の自由端側から軸方向に沿ってロータコア１６の外周に装着され、隣接するスペーサアーム３８の対向する翼片３５の間に収容される。この際、前述のようにＬ＜Ｗであることから、ロータマグネット３７は翼片３５をやや開きながらその間に装着される。これにより、ロータマグネット３７は両翼片３５によって弾性的に挟持されて周方向への移動が規制される。
【００３７】
一方、ロータマグネット３７の外周部には翼片３５先端の係合片３９が係合する。これにより、ロータマグネット３７は径方向の移動も規制され、マグネットホルダ３６から脱落することなく保持される。そして、マグネットホルダ３６の外側にマグネットカバー２１が外装され、ロータマグネット３７は、マグネットカバー２１の緊縛力により、接着剤を用いることなくロータコア１６外周に固定される。
【００３８】
（実施の形態３）
図７は、本発明の実施の形態３であるマグネット固定構造の構成を示す断面図である。前述のように、ブラシレスモータではセンサマグネット２０とロータマグネット３７の位置決めが必要とされる。当該モータでは、マグネットホルダにロータマグネットと共にセンサマグネットが取り付けられるため、まずロータマグネットの位置決めを行うことにより両マグネット間の位置決めが容易になる。
【００３９】
そこで、実施の形態３のマグネット固定構造では、図７に示すように、マグネットホルダ４１に位置決め突起（嵌合部）４２が形成されている。一方、この位置決め突起４２に対し、ロータコア１６側には位置決め溝（位置決め部）４３が複数個凹設されている。位置決め突起４２は位置決め溝４３に嵌合するようになっており、これにより、マグネットホルダ４１はロータコア１６に対して所定の位置に位置決めされる。従って、マグネットホルダ４１に収容されるロータマグネット３７も所定の位置に位置決めされ、センサマグネット２０との間の位置決めが容易となる。
【００４０】
図７の構造では、マグネットホルダ４１側に突起を設け、これをロータコア１６側に形成した凹部と嵌合させて位置決めを行う構成となっているが、凹凸をこれとは逆に形成しても良い。つまり、マグネットホルダ４１側に凹部を設け、これをロータコア１６側に形成した凸部と嵌合させて位置決めを行う構成としても良い。また、位置決め溝４３を図７のものより大きく形成し、その内周部３４全体が嵌合するようにしても良い。
【００４１】
なお、図７の構造の場合、図中のｑ軸側のインダクタンスがｄ軸側に比して減少する。このため、モータの応答特性が向上し、ＥＰＳの反応が改善される。但し、ｄｑ軸のインダクタンスの違いによりリラクタンストルクが発生し、コギングやトルクリップルなどの問題も生じ得る。しかしながら、インダクタンスの差は極めて少なくコギング等は実用上余り問題にはならない。むしろ、このリラクタンストルクを併用してモータの出力向上を図ることが可能となる。
【００４２】
（実施の形態４）
図８は、本発明の実施の形態４であるマグネット固定構造の構成を示す断面図である。ここでは、ロータマグネット３７の位置決め構造が実施の形態３と異なっており、ロータコア１６の外周には複数の位置決め溝４４が凹設されている。位置決め溝４４にはロータマグネット３７の内周部側が嵌合し、これによりロータマグネット３７が位置決めされる。なお、マグネットホルダとしては、実施の形態２のマグネットホルダ３６と同じものを使用する。
【００４３】
（実施の形態５）
図９（ａ）は本発明の実施の形態５であるマグネット固定構造の構成を示す断面図、（ｂ）は（ａ）のマグネット固定構造におけるマグネットカバー２１装着前の状態を示す説明図である。ここでは、スペーサアーム３２の断面が中空リング形状に形成されたマグネットホルダ４５が使用されている。スペーサアーム３２は、図９（ｂ）に示すように、ロータマグネット３７の間に配置される。スペーサアーム３２の外径Ｄｓは、ロータマグネット３７の厚さｔよりも大径に形成されている（Ｄｓ＞ｔ）。従って、スペーサアーム３２をロータマグネット３７の間に配置すると、図９（ｂ）に示すように、スペーサアーム３２の上端がロータマグネット３７の外周より若干突出した状態となる。
【００４４】
図９（ｂ）の状態からマグネットカバー２１を装着する。マグネットカバー２１の内径Ｄｍｃは、ロータコア１６にスペーサアーム３２を加えた寸法よりも小さくなっている（Ｄｍｃ＜Ｄｓ）。従って、スペーサアーム３２を取り付けた状態でマグネットカバー２１を装着すると、リング状のスペーサアーム３２は径方向に押し潰され、図９（ａ）に示すように、周方向に拡径した楕円形状に変形する。楕円形状に変形したスペーサアーム３２は、ロータマグネット３７の端面に接触する。これにより、ロータマグネット３７は径方向の移動が規制され、マグネットカバー２１の緊縛力により、接着剤を用いることなくロータコア１６外周に固定される。
【００４５】
（実施の形態６）
図１０（ａ）は本発明の実施の形態６であるマグネット固定構造の構成を示す断面図、（ｂ）は（ａ）のマグネット固定構造におけるマグネットカバー２１装着前の状態を示す説明図である。ここでは、スペーサアーム３２がゴムや発泡ゴム等の弾性部材にて形成されたマグネットホルダ４６が使用されている。スペーサアーム３２の断面は略四角形に形成されているが、内周面側には、図７（実施の形態３）のマグネット固定構造と同様に、位置決め突起（嵌合部）４２が突出形成されている。
【００４６】
スペーサアーム３２もまた、図１０（ｂ）に示すように、ロータマグネット３７の間に配置される。スペーサアーム３２の外径Ｄｓは、ロータマグネット３７の厚さｔよりも大径に形成されている（Ｄｓ＞ｔ）。従って、スペーサアーム３２を取り付けた状態でマグネットカバー２１を装着すると、弾性部材からなるスペーサアーム３２は径方向に押し潰され、図９（ａ）に示すように、周方向に膨出変形する。これにより、ロータマグネット３７は径方向の移動が規制され、マグネットカバー２１の緊縛力により、接着剤を用いることなくロータコア１６外周に固定される。
【００４７】
（実施の形態７）
図１１は、本発明の実施の形態７であるマグネット固定構造の構成を示す断面図である。当該実施の形態では、スペーサアーム３２の断面形状を前述のものと異にするマグネットホルダ４７が使用されている。マグネットホルダ４７のスペーサアーム３２は、図１１に示すように、基部４８と突起部４９を備えた略凸型断面に形成されている。基部４８は外周側、突起部４９は内周側（ロータコア１６側）に配される。基部４８と突起部４９の中央にはそれぞれスリット５１，５２が形成されている。
【００４８】
ここでは、実施の形態１と同様のロータマグネット１７が使用され、ロータマグネット１７はスペーサアーム３２の間に装着される。この際、ロータマグネット１７は、基部４８と突起部４９によって形成される段部５３に収容される。マグネットホルダ４７にロータマグネット１７を収容した状態で、その外側にマグネットカバー２１が外装される。マグネットカバー２１は、スペーサアーム３２を外周側から圧迫するように圧入気味に装着される。
【００４９】
マグネットカバー２１の装着に際し、スペーサアーム３２は外周側からマグネットカバー２１に押され、段部５３によってロータマグネット１７がロータコア１６の外周面に押し付けられる。また、スペーサアーム３２の外周側にはスリット５１、内周側にはスリット５２が設けられていることから、マグネットカバー２１を装着すると、スペーサアーム３２はスリット５１，５２を中心として矢示Ｓ方向に撓曲する。すなわち、スリット５１が開き、スリット５２が閉じることにより、スペーサアーム３２全体が内側に撓む。このスペーサアーム３２の変形に伴い、段部５３に挿入されているロータマグネット１７は、基部４８の内周面４８ａによってロータコア１６の外周面にさらに押し付けられる。これにより、ロータマグネット１７は、マグネットカバー２１の緊縛力により、接着剤を用いることなくロータコア１６外周に固定される。
【００５０】
（実施の形態８）
図１２は、本発明の実施の形態８であるマグネット固定構造の構成を示す断面図である。前述実施の形態では、マグネットホルダのベース部にセンサマグネット２０が取り付けられた構成のものを示したが、センサマグネットをロータとは別体に設けることも可能である。
【００５１】
ここでは、図１２に示すように、ロータシャフト２にはロータコア１６とセンサマグネット５４が別個に取り付けられている。センサマグネット５４はリング状に形成され、ロータシャフト２に直接取り付けられている。ロータコア１６の外周にはロータマグネット５５が配され、各ロータマグネット１７の間にはスペーサ（スペーサ部材）５６が取り付けられている。ロータコア１６の軸方向端部にはサイドプレート１８が取り付けられ、ロータマグネット１７とスペーサ５６の外周にはマグネットカバー２１が外装されている。
【００５２】
スペーサ５６は、例えば、図３のスペーサアーム３２と同様に形成されている。マグネットカバー２１は、スペーサ５６を外周側から圧迫するように圧入気味に装着される。マグネットカバー２１を装着すると、スペーサ５６はロータマグネット５５に当接して周方向の移動を規制する。これにより、ロータマグネット５５は径方向の移動が規制され、マグネットカバー２１の緊縛力により、接着剤を用いることなくロータコア１６外周に固定される。なお、スペーサ５６として、図３のもの以外の形態を採ることも可能である。
【００５３】
（実施の形態９）
図１３は、本発明の実施の形態９であるマグネット固定構造の構成を示す断面図である。前述の実施の形態ではロータ側にマグネットを固定する場合について述べたが、当該実施の形態は、本発明の固定構造をステータ側にマグネットを固定する場合に適用したものである。
【００５４】
図１３の固定構造を適用するモータは、図１のモータ１と異なり、ブラシ付きの電動モータとなっている。図１３において最外殻部分は金属製のヨーク５７であり、その内周面５７ａにはマグネット５８が、底面５７ｂにはベアリング５９が取り付けられている。マグネット５８は、マグネットホルダ６１にて保持されている。マグネットホルダ６１は合成樹脂にて形成され、ヨーク５７の内周面５７ａに取り付けられている。マグネットホルダ６１には、スペーサアーム３２が軸方向に突設されている。スペーサアーム３２には、外周側に第１アーム６２、内周側に第２アーム６３が設けられている。第１及び第２アーム６２，６３は、径方向に撓曲可能に形成されている。
【００５５】
マグネット５８の内周側には、マグネットカバー６４が取り付けられている。マグネットカバー６４の外径は、第２アーム６３の内径よりも若干に大きく形成されている。マグネットカバー６４をマグネット５８の内周側に取り付けると、第２アーム６３は、マグネットカバー６４によって外側に押され第１アーム６２側に撓む。第２アーム６３には係合面６３ａが設けられており、係合面６３ａは、マグネット５８の端部傾斜面５８ａと係合している。なお、第１アーム６２にも係合面６２ａが設けられており、マグネット５８の端部傾斜面５８ａと係合している。
【００５６】
その状態で第２アーム６３は外径側に撓むと、マグネット５８は第２アーム６３に押されてヨーク５７の内周面５７ａに押し付けられる。すなわち、マグネット５８は、マグネットカバー６４の緊縛力により、接着剤を用いることなくヨーク５７の内周面５７ａに固定される。このように、マグネットカバー６４の緊縛力によってマグネットを固定する本発明の構造は、ロータ側のみならずステータ側にマグネットを固定する場合も有効である。
【００５７】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
例えば、前述の実施の形態では、インナーロータ型ブラシレスモータやブラシ付きモータに本発明の固定構造を適用した例を示したが、アウターロータ型ブラシレスモータに本発明の固定構造を適用することも可能である。アウターロータ型ブラシレスモータの場合には、実施の形態６と同様の構成にてアウタロータにマグネットを固定する。また、モータのみならず発電機に当該構成を適用することも可能である。
【００５８】
さらに、前述の実施の形態では、マグネットカバー２１によってロータマグネット１７，３７と共にセンサマグネット２０を固定する形態となっているが、必ずしもセンサマグネット２０をマグネットカバー２１によって一体に固定する必要はない。すなわち、センサマグネット２０をカバー２２にて覆わない構造や、実施の形態８（図１２）のようにセンサマグネット２０自体をロータコア１６と分離させる構造も採用可能である。加えて、前述の実施の形態では、マグネットカバー２１をマグネットホルダ１９の外側に圧入装着する形態を示したが、実施の形態１，５〜９では、マグネット１７，５８に対しマグネットカバー２１を圧入装着しても良い。
【００５９】
なお、本発明の構造によれば、接着剤を用いることなくロータマグネット１７，３７をロータコア１６に固定することが可能であるが、ロータマグネット１７，３７を少量の接着剤にて仮止めした後、マグネットカバー２１を装着することも可能である。また、センサマグネット２０をマグネットホルダ１９等に少量の接着剤にて仮止めした後、マグネットカバー２１を装着しても良い。この場合、製造工程中に接着剤を使用することにはなるが、固定用に用いる場合に比して接着剤の使用量を削減できるため、その硬化時間は大幅に短縮される。
【００６０】
【発明の効果】
本発明の回転電機のマグネット固定構造によれば、ロータコアの外周にマグネットを配すると共に、これらのマグネットの間にスペーサ部材を配置した状態でその外側にマグネットカバーを装着し、マグネットカバー内周面とロータコア外周面の間にスペーサ部材とマグネットを保持するようにしたので、マグネットカバーの緊縛力によって、ロータコアの外周にスペーサ部材と共にマグネットを固定することができる。このため、接着剤を用いることなくマグネットをロータコアに固定でき、製造工程中の接着剤塗布作業や接着剤硬化時間が不要となり、工数を削減することが可能となる。また、接着剤の分だけ部品点数も削減され、製造コストの低減が図られる。
【００６１】
また、本発明の他の回転電機のマグネット固定構造によれば、ヨークの内周にマグネットを配すると共に、これらのマグネットの間にスペーサ部材を配置した状態でその内側にマグネットカバーを装着して、マグネットカバー外周面とヨーク内周面の間にスペーサ部材とマグネットを保持するようにしたので、マグネットカバーの緊縛力によって、ヨークの内周にスペーサ部材と共にマグネットを固定することができる。このため、接着剤を用いることなくマグネットをヨークに固定でき、製造工程中の接着剤塗布作業や接着剤硬化時間が不要となり、工数を削減することが可能となる。また、接着剤の分だけ部品点数も削減され、製造コストの低減が図られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１であるマグネット固定構造を用いたブラシレスモータの構成を示す断面図である。
【図２】図１のブラシレスモータの分解斜視図である。
【図３】図１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図４】マグネットホルダの半断面側面図である。
【図５】図４のマグネットホルダを矢示Ｘ方向から見た場合の側面図である。
【図６】本発明の実施の形態２であるマグネット固定構造の構成を示す断面図である。
【図７】本発明の実施の形態３であるマグネット固定構造の構成を示す断面図である。
【図８】本発明の実施の形態４であるマグネット固定構造の構成を示す断面図である。
【図９】（ａ）は本発明の実施の形態５であるマグネット固定構造の構成を示す断面図、（ｂ）は（ａ）のマグネット固定構造におけるマグネットカバー装着前の状態を示す説明図である。
【図１０】（ａ）は本発明の実施の形態６であるマグネット固定構造の構成を示す断面図、（ｂ）は（ａ）のマグネット固定構造におけるマグネットカバー装着前の状態を示す説明図である。
【図１１】本発明の実施の形態７であるマグネット固定構造の構成を示す断面図である。
【図１２】本発明の実施の形態８であるマグネット固定構造の構成を示す断面図である。
【図１３】本発明の実施の形態９であるマグネット固定構造の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１    ブラシレスモータ
２    ロータシャフト（回転軸）
３    ジョイント
４    モータ部
５    センサ部
６    ステータ
７    ロータ
８    ホール素子
１１    駆動コイル
１２    ステータコア
１３    ヨーク
１４    ブラケット
１５ａ，１５ｂ    ベアリング
１６    ロータコア
１６ａ  外周面
１７    ロータマグネット
１８    サイドプレート
１９    マグネットホルダ
２０    センサマグネット
２１    マグネットカバー
２１ａ  小径部
２１ｂ  大径部
２１ｃ  テーパ部
２２    センサホルダ
２３    プリント基板
２４    ねじ
２５    エンドキャップ
２６    電源線
２７    ゴムグロメット
３１    シャフト取付部
３２    スペーサアーム（スペーサ部材）
３３    センサマグネット取付部
３４    内周部
３５    翼片（弾性片）
３６    マグネットホルダ
３７    ロータマグネット
３８    スペーサアーム（スペーサ部材）
３９    係合片
４１    マグネットホルダ
４２    位置決め突起（嵌合部）
４３    位置決め溝（位置決め部）
４４    位置決め溝
４５    マグネットホルダ
４６    マグネットホルダ
４７    マグネットホルダ
４８    基部
４８ａ  内周面
４９    突起部
５１    スリット
５２    スリット
５３    段部
５４    センサマグネット
５５    ロータマグネット
５６    スペーサ（スペーサ部材）
５７    ヨーク
５７ａ  内周面
５７ｂ  底面
５８    マグネット
５８ａ  端部傾斜面
５９    ベアリング
６１    マグネットホルダ
６２    第１アーム
６２ａ  係合面
６３    第２アーム
６３ａ  係合面
６４    マグネットカバー
【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】
2005020887.tif 000011
【図１０】
2005020887.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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