(57)【要約】【課題】マグネットの両端の自由端を無くすことによって、前記マグネットの中央部分の端縁における応力集中を回避して、前記マグネットの折損を防止すること。【解決手段】マグネット３を接着剤充填溝１４に充填された接着剤４（接着剤層１５）により長手方向の中央部分３０において接着固定することにより、前記マグネット３の両端３１、３２が自由端となっているモータにおいて、前記マグネット３の前記中央部分３０の端縁３０１から前記両端３１１、３２１までの間である両端部分３１、３２が、端縁３０１から両端３１１、３２１へ向けて、中央部分３０と同等の接着強度から徐々に減少する接着強度で接着固定されているものであって、前記両端部分３１、３２に対向する接着剤層１５の、前記マグネット３の長手方向に直交する方向の平面視幅が前記両端３１、３２に近づくに従い狭くなるよう、略Ｖ字形状の突出部１４１が形成されているモータ。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータまたはステータに対して線膨張係数の異なる材料で形成されたマグネットを接着剤により長手方向の中央部分において接着固定することにより、前記マグネットの両端が自由端となっているモータにおいて、
ロータまたはステータに対して接着固定されている前記マグネットの前記中央部分の端縁から前記両端までの間が、部位によって異なる接着強度で接着固定されていることを特徴とするモータ。
【請求項２】
ロータまたはステータに対して線膨張係数の異なる材料で形成されたマグネットを接着剤層により長手方向の中央部分において接着固定することにより、前記マグネットの両端が自由端となっているモータにおいて、
ロータまたはステータに対して接着固定されている前記マグネットの前記中央部分の端縁から前記両端までの間である両端部分が、前記端縁から前記両端へ向けて、前記中央部分と同等の接着強度から徐々に減少する接着強度で接着固定されていることを特徴とするモータ。
【請求項３】
請求項２において、
前記マグネットの両端部分に対向する接着剤層が、前記マグネットの長手方向に直交する方向の平面視幅が前記両端に近づくに従い狭くなるように構成されていることを特徴とするモータ。
【請求項４】
請求項３において、
前記マグネットの両端部分に対向する記接着剤層の平面視形状が、略Ｖ字形状であることを特徴とするモータ。
【請求項５】
請求項２において、
前記マグネットの両端部分に対向する接着剤層の厚さが、前記両端に近づくに従い小さくなるように構成されていることを特徴とするモータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロータまたはステータに対して線膨張係数の異なる材料で形成されたマグネットが接着剤層により長手方向において部分的に接着固定されているモータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のモータは、本願出願人らが先に出願し、未公開のものであるが、図７に示されるようにロータ１と該ロータ１に接着されるマグネット３とが互いに線膨張係数の異なる材料で形成されていることから、前記マグネット３の全面が接着されていると使用温度域において接着面に剪断応力が作用することによる剥離を回避するために、ロータ１に対して線膨張係数の異なる材料で形成されたマグネット３を接着剤層４により長手方向の中央部分３０（接着部位）において接着固定し、前記中央部分３０の長手方向両側である両端部分３１、３２（非接着部位）を接着固定しないことより、マグネット３の両端３１１、３２１を自由端とし、線膨張係数の差異によって界面（ロータ１と接着剤層４との境界、接着剤層４とマグネット３との境界）に生じるせん断応力を接着剤層４の弾性によって吸収し、前記界面に剥離が発生しないようにするものであった（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特願２００２−３５１７５４号（第４−８頁、第１図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のモータを例えば電動パワーステアリング装置向けブラシレスモータに適用した場合において、ロータ１にマグネット３を接着後、着磁する際に自由端となっている前記マグネットの両端３１１、３２１が撓む（図７に破線で示す）こととなるが、前記マグネット３の前記中央部分３０の端縁３０１がマグネット３の接着部位と非接着部位との境界となり、この境界（端縁３０１）が、図７に示されるように、マグネット３の長手方向に直交する方向に明確に現れるため、この境界（端縁３０１）に応力が集中して、前記マグネットが折損することがあるという問題があった。
【０００５】
そこで本発明者は、ロータまたはステータに対して線膨張係数の異なる材料で形成されたマグネットを接着剤層により長手方向の中央部分において接着固定することにより、前記マグネットの両端が自由端となっているモータにおいて、ロータまたはステータに対して接着固定されている前記マグネットの前記中央部分の端縁から前記両端までの間を、完全に非接着部位とはしないことによって、前記マグネットの前記中央部分の端縁における応力集中を回避して、前記マグネットの折損を防止するという目的を達成する本発明に到達した。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明（請求項１に記載の第１発明）のモータは、
ロータまたはステータに対して線膨張係数の異なる材料で形成されたマグネットを接着剤により長手方向の中央部分において接着固定することにより、前記マグネットの両端が自由端となっているモータにおいて、
ロータまたはステータに対して接着固定されている前記マグネットの前記中央部分の端縁から前記両端までの間が、部位によって異なる接着強度で接着固定されている
ものである。
【０００７】
本発明（請求項２に記載の第２発明）のモータは、
ロータまたはステータに対して線膨張係数の異なる材料で形成されたマグネットを接着剤層により長手方向の中央部分において接着固定することにより、前記マグネットの両端が自由端となっているモータにおいて、
ロータまたはステータに対して接着固定されている前記マグネットの前記中央部分の端縁から前記両端までの間である両端部分が、前記端縁から前記両端へ向けて、前記中央部分と同等の接着強度から徐々に減少する接着強度で接着固定されているものである。
【０００８】
本発明（請求項３に記載の第３発明）のモータは、
前記第２発明において、
前記マグネットの両端部分に対向する接着剤層が、前記マグネットの長手方向に直交する方向の平面視幅が前記両端に近づくに従い狭くなるように構成されているものである。
【０００９】
本発明（請求項４に記載の第４発明）のモータは、
前記第３発明において、
前記マグネットの両端部分に対向する記接着剤層の平面視形状が、略Ｖ字形状であるものである。
【００１０】
本発明（請求項５に記載の第５発明）のモータは、
前記第２発明において、
前記マグネットの両端部分に対向する接着剤層の厚さが、前記両端に近づくに従い小さくなるように構成されているものである。
【００１１】
【発明の作用および効果】
上記構成より成る第１発明のモータは、ロータまたはステータに対して線膨張係数の異なる材料で形成されたマグネットを接着剤により長手方向の中央部分において接着固定することにより、前記マグネットの両端が自由端となっているモータにおいて、ロータまたはステータに対して接着固定されている前記マグネットの前記中央部分の端縁から前記自由端までの間が接着固定されているので、前記マグネットを着磁する際に従来における自由端となっている前記マグネットの両端が撓むことを防止するとともに、前記マグネットの前記中央部分の端縁から前記両端までの間において、部位によって異なる接着強度で接着固定されているので、従来における前記マグネットの前記中央部分の端縁における応力集中を回避するとともに前記両端の自由度を確保して、前記マグネットの折損を防止するという効果を奏する。
【００１２】
上記構成より成る第２発明のモータは、マグネットの中央部分の端縁から両端までの間である両端部分が、前記端縁から前記両端へ向けて、前記中央部分と同等の接着強度から徐々に減少する接着強度で接着固定されている、すなわち前記両端部分を完全に非接着部位とはしてないので、従来のようにマグネットの接着部位と非接着部位との境界が明確に現れることがなく、前記中央部分の端縁が接着部位と非接着部位との境界とはならないため、従来における前記マグネットの前記中央部分の端縁における応力集中を回避して、前記マグネットの折損を防止するという効果を奏する。加えて、前記両端部分の接着強度は前記中央部分の接着強度と比べて小さく、しかも前記両端が最も接着強度が小さくなるようにされているため、前記両端の自由端としての機能が減失することはなく、従来における線膨張係数の差異によって生じるせん断応力を接着剤層の弾性によって吸収する機能を維持できる。
【００１３】
上記構成より成る第３発明のモータは、前記第２発明において、前記マグネットの両端部分に対向する接着剤層を、前記マグネットの長手方向に直交する方向の平面視幅が前記両端に近づくに従い狭くなるように構成することにより、前記第２発明の特徴を具体化している。これにより、第２発明と同等の効果を奏する。
【００１４】
上記構成より成る第４発明のモータは、前記第３発明において、前記マグネットの両端部分に対向する前記接着剤層の平面視形状が略Ｖ字形状であることにより、前記第３発明の特徴をより具体化している。これにより、第３発明と同等の効果を奏する。
【００１５】
上記構成より成る第５発明のモータは、前記第２発明において、前記マグネットの両端部分に対向する接着剤層の厚さが、前記両端に近づくに従い小さくなるように構成することにより、前記第２発明の特徴を具体化している。これにより、第２発明と同等の効果を奏する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態につき、図面を用いて説明する。
【００１７】
（第１実施形態）
本第１実施形態のモータは、図１ないし図３に示されるようにロータ１または該ロータ１を包囲するステータ２に対して線膨張係数の異なる材料で形成されたマグネット３を接着剤充填溝１４に充填された接着剤４（接着剤層１５）により長手方向の中央部分３０において接着固定することにより、前記マグネット３の両端３１、３２が自由端となっているモータにおいて、ロータ１またはステータ２に対して接着固定されている前記マグネット３の前記中央部分３０の端縁３０１から前記両端３１１、３２１までの間である両端部分３１、３２が、端縁３０１から両端３１１、３２１へ向けて、中央部分３０と同等の接着強度から徐々に減少する接着強度で接着固定されているものであって、前記両端部分３１、３２に対向する接着剤層１５の、前記マグネット３の長手方向に直交する方向の平面視幅が前記両端３１、３２に近づくに従い狭くなるよう、略Ｖ字形状の突出部１４１が形成されているものである。
【００１８】
本第１実施形態においては、回転するロータ１の外周面にマグネット３が配設されるものであって、図１及び図２に示すように、本実施形態のロータを構成する接着構造体１１は、例えばロータとしての鋼鉄製のロータシャフト１２と、マグネットとしての希土類のネオジウム系マグネット３とを備え、図２に示されるコイル２１が巻装されるコア２２を備えた環状のステータ２内に同軸的に介挿されている。なお、前記ロータシャフト１２は、一例としてインナーロータ型のブラシレスＤＣモータとして便用される。
【００１９】
前記ロータシャフト１２は所定半径を有するとともに円柱状または円筒状に形成されている。前記ロータシャフト１２の外周面には、複数のネオジウム系マグネット３がそれぞれ等角度間隔で設けられている。前記ネオジウム系マグネット３は、長尺な矩形板材から形成されており、短手方向に切断した際の断面形状が円弧状をなしている。
【００２０】
そして、前記各ネオジウム系マグネット３におけるロータシャフト１２に対して対向する面（以下、対向面という）は、前記ロータシャフト１２の外周面における曲面と一致する曲面とされている。即ち、ロータシャフト１２の半径と、ネオジウム系マグネット３の対向面の曲率半径とが等しくなるようにネオジウム系マグネット３の対向面が形成されている。
【００２１】
前記ロータシャフト１２の長手方向（図１における上下方向）中央部には、周方向全周に亘って接着剤充填溝１４が均一深さで形成されている。以下、ロータシャフト１２の長手方向を、単に長手方向ということがある。前記接着剤充填溝１４の底面１４ａはロータシャフト１２の外周面と同心円となるように縮径して形成されている。
【００２２】
そして、接着剤充填溝１４には接着剤が充填されており、その接着剤が固化して形成された接着剤層１５により接着剤充填溝１４の底面１４ａと前記ネオジウム系マグネット３の対向面とが接着固定されている。前記接着剤は汎用の接着剤であり、かつ耐熱性のあるエポキシ系樹脂（又は耐熱性のあるアクリル系樹脂でもよい）からなる。なお、前記接着剤層１５は弾性を若干備えている。
【００２３】
さらに本第１実施形態においては、前記ロータシャフト１２に形成された接着剤充填溝１４において、等角度間隔で設けられている各マグネット３が接着固定される部位においては、図１（Ｃ）および図３に示されるようにマグネット３の中央部分３０に対向する接着剤充填溝１４の主部１４１が形成され、この主部１４１の幅方向（ロータシャフト１２の軸線方向）の両側（上下方向（図１（Ｃ））、左右方向（図３））に連続して設けられ、前記マグネット３の両端部分３１、３２に対向する接着剤層１５の平面視形状が略Ｖ字形状になるように、前記接着剤充填溝１４のＶ字形状突出部１４２が突出形成されているのである。
【００２４】
そして、前記接着剤充填溝１４の前記各Ｖ字形状突出部１４２内に前記接着剤が充填され、かかる充填された前記接着剤によって前記マグネット３の両端部分３１、３２がロータシャフト１２に対して接着固定されている。
【００２５】
上記構成より成る本第１実施形態のモータは、前記マグネット３の前記中央部分３０だけでなく、この中央部分３０の端縁３０１から前記両端３１１、３２１までの間である両端部分３１、３２もロータシャフト１２に接着固定されているので、前記マグネット３を着磁する際に両端３１１、３２１が撓むことを防止するという効果を奏する。
【００２６】
すなわち、本第１実施形態のモータは、前記マグネット３の両端部３１、３２に対向する前記接着層１５の平面視形状が略Ｖ字形状であり、前記マグネットの長手方向に直交する方向の接着剤層１５の平面視幅が前記両端３１１、３２１に近づくに従い直線的に狭くなるように構成されている。こうすることにより、図１（Ｄ）に示すようにマグネット３の両端部分３１、３２を長手方向に例えば３分割し、中央部分３０側から領域３１ａ、３１ｂ、３１ｃ（領域３２ａ、３２ｂ、３２ｃ）とすれば、それぞれの領域の接着面積は３１ａ＞３１ｂ＞３１ｃとなり、マグネット３は、中央部分３０の端縁３０１から両端３１１、３２１に向けて徐々に減少する接着強度で接着固定されることとなる。また、マグネット３の接着部位と非接着部位との境界が、従来のようにマグネット３の長手方向に直交する方向に明確に現れることがなく、両端３１１、３２１に向けて狭まるＶ字形状の境界となる。
【００２７】
従来の電動パワーステアリングにおいては、マグネットを着磁する際にマグネットが折損することがあったが、本第１実施形態においては、接着剤塗布部の形状をマグネットの長手方向に除変させることにより、すなわち接着剤塗布部（接着部位）から接着剤無し部（非接着部位）への移行を除変させることで、着磁時の発生応力が集中する、マグネット３の長手方向に直交する方向の前記「境界」をなくしてマグネット３の折損を防ぐものであり、他の折損防止手段、別接着剤等による固定無くして、マグネット３の折損を減少することが出来るとともに、コストアップを回避することが出来る。
【００２８】
また、本第１実施形態のモータは、前記マグネット３の前記中央部分３０の端縁３０１から前記両端３１１、３２１までの間において、前記マグネット３が部位によって徐々に異なる接着強度で接着固定されている。したがって、マグネット３の両端部分３１、３２がロータシャフト１２に対して接着固定はされているものの、その接着強度は中央部分３０の接着強度よりも弱く、しかも両端３１１、３２１が最も接着強度が弱くなるようにされているため、両端３１１、３２１の自由端としての機能は、ある程度は減じられるものの減失することはない。これにより、本第１実施形態のモータにおいても、従来（特許文献１）における線膨張係数の差異によって生じるせん断応力を接着剤層１５の弾性によって吸収する機能を維持できる。
【００２９】
（第２実施形態）
本第２実施形態のモータは、上述の第１実施形態における前記接着剤充填溝１４の両側（上下方向）に突出形成されている突出部の形状を、図４に示されるように変更した点が相違点であり、以下相違点を中心に説明し、同一部分は同一符号を付し、説明を省略する。
【００３０】
本第２実施形態においては、前記マグネット３が接着固定される前記中央部分３０の端縁３０１から前記両端３１１、３２１までの間である両端部分３１、３２に、長さの異なる複数の突出部５１、５２および５３を平行に、前記マグネット３の長手方向に形成するものである。
【００３１】
すなわち中央の突出部５１は、図４に示されるように前記マグネット３の前記中央部分３０の端縁３０１から前記両端３１１、３２１まで到達する長さを有するとともに、該中央の突出部５１の両側の突出部５２、５３は、前記中央部分３０の端縁３０１から前記両端３１１、３２１に向かう長さが異なり、該中央の突出部５１から離れるほど短く設定されている。
【００３２】
本第２実施形態においては、前記接着剤充填溝１４の両側（図４の上下方向）に複数の短冊状の突出部５１、５２、５３が突出形成され、かかる複数の短冊状の突出部５１、５２、５３内に接着剤が充填され、前記複数の短冊状の突出部５１、５２、５３内に充填された前記接着剤によって前記マグネット３の前記中央部分３０の両側の両端部分３１、３２がロータシャフト１２に対して接着固定されているものである。
【００３３】
上記構成より成る本第２実施形態のモータは、前記接着剤充填溝１４の両側（上下方向）に突出形成された複数の短冊状の突出部５１、５２、５３によって、前記第１実施形態（略Ｖ字形状突出部１４２）と同様の略Ｖ字形状の突出部が疑似的に構成されているので、第１実施形態と同様の効果を奏する。
【００３４】
（第３実施形態）
本第３実施形態のモータは、上述の第１実施形態における前記接着剤充填溝１４の両側（上下方向）に突出形成されている突出部のＶ字形状を、図５に示されるように円弧状形状に変更した点が相違点であり、以下相違点を中心に説明し、同一部分は同一符号を付し、説明を省略する。
【００３５】
本第３実施形態においては、図５に示されるように前記マグネット３が接着固定される前記中央部分３０の端縁３０１から前記両端３１１、３２１までの間である両端部分３１、３２に、複数の円弧形状によって連続する円弧状突出部６を形成するものである。
【００３６】
上記構成より成る本第３実施形態のモータは、前記円弧状突出部６によって、前記第１実施形態（略Ｖ字形状突出部１４２）と同様の略Ｖ字形状の突出部が疑似的に構成されるので、第１および第２実施形態と同様の効果を奏する。
【００３７】
さらに本第３実施形態のモータは、接着剤充填溝の突出部の形状（平面視形状）設定の自由度が高く、図５から明らかなように、上述の実施形態に比べてマグネット３両端部分３１、３２の平均的接着面積およびトータルの接着面積を大きくすることが可能なため、安定かつ信頼性の高い接着強度が得られるという効果を奏する。
【００３８】
（第４実施形態）
本第４実施形態のモータは、上述の第１実施形態における前記接着剤充填溝１４の両側（上下方向）に突出形成されている突出部の一様な深さを、図６に示されるように部位によって深さが徐々に変化するように変更した点が相違点であり、以下相違点を中心に説明し、同一部分は同一符号を付し、説明を省略する。
【００３９】
本第４実施形態においては、図６に示されるように前記マグネット３が接着固定される前記中央部分３０の端縁３０１から前記両端３１１、３２１までの間に形成される逆Ｙ字状突出部７の深さを端縁３０１に近づくに従い直線的に減少するようにテーパ状に形成するものである。
【００４０】
上記構成より成る本第４実施形態のモータは、前記マグネット３が接着固定される前記中央部分３０の端縁３０１から前記両端３１１、３２１までの間に形成される逆Ｙ字状突出部７の深さを端縁３０１に近づくに従い直線的に減少するように形成するもので、前記逆Ｙ字状突出部７に充填された前記接着剤４の厚さが、前記マグネットの接着固定されている前記中央部分３０の端縁３０１から前記両端３１１、３２１に近づくに従い小さくなるように構成されている。こうすることにより、マグネット３は、中央部分３０の端縁３０１から両端３１１、３２１に向けて徐々に減少する接着強度で接着固定されることとなり、第１実施形態と同様の効果を奏する。
【００４１】
上述の実施形態は、説明のために例示したもので、本発明としてはそれらに限定されるものでは無く、特許請求の範囲、発明の詳細な説明および図面の記載から当業者が認識することができる本発明の技術的思想に反しない限り、変更および付加が可能である。
【００４２】
すなわち本発明は、車載用、民生用のモータにおいて着磁時にマグネットが折損する場合に適応することが出来、突出部の除変形状を工夫することで、更に応用範囲を拡大できるものである。
【００４３】
例えば、図８（Ａ）に示されるように突出部８が、基本的には上述の第１実施形態と同様のＶ字形状であるが、端縁が鋸歯状に形成され、マグネットの長手方向に直交する幅方向の接着部の接着長さ（面積）が、中央部分の端縁から増減を繰り返し両端に近づくに従い平均的な接着幅は徐々に減少する実施形態や、図８（Ｂ）に示されるように突出部９は、中央部分の端縁から両端に近づくに従い接着幅が階段状に減少する実施形態も採用可能である。
【００４４】
要するに、突出部は、中央部分の端縁から両端までの間においては、マグネットの長手方向に直交する幅方向において部分的に接着されるもので、中央部分の端縁に近い部分の接着幅（面積）が、両端に近い部分の接着幅（面積）より大きい関係を巨視的に満たせば、微視的すなわち局部的には逆の関係になっても、良いのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態のモータにおけるモータシュフトに対するマグネットの配設形態、接着剤塗布溝の形成態様、突出溝の形成態様をそれぞれ示す説明図である。
【図２】本第１実施形態のモータの全体を示す横断面図である。
【図３】本第１実施形態のモータにおける接着剤塗布溝および突出溝が形成されたモータシュフトに対するマグネットの配設形態を示す縦断面図である。
【図４】本発明の第２実施形態のモータにおけるモータシュフトに対する接着剤塗布溝および複数の突出溝の形成態様を示す説明図である。
【図５】本発明の第３実施形態のモータにおけるモータシュフトに対する接着剤塗布溝および円弧状突出溝の形成態様を示す説明図である。
【図６】本発明の第４実施形態のモータにおけるモータシュフトに対する接着剤塗布溝および円弧状突出溝の形成態様を示す部分断面図および部分平面図である。
【図７】従来のモータにおけるモータシュフトに対する接着剤塗布溝の形成態様を示す説明図である。
【図８】本発明のその他の二つの実施形態のモータにおける突出溝の形成態様を示す部分平面図である。
【符号の説明】
１  ロータ
２  ステータ
３  マグネット
３０  中央部分
３０１  端縁
３１、３２  両端部分
３１１、３２１  両端
４  接着剤
１４  接着剤充填溝
１４１  主部
１４２  突出部
１５  接着剤層
【図１】
2005057835.tif 000003
【図２】
2005057835.tif 000004
【図３】
2005057835.tif 000005
【図４】
2005057835.tif 000006
【図５】
2005057835.tif 000007
【図６】
2005057835.tif 000008
【図７】
2005057835.tif 000009
【図８】
2005057835.tif 000010