(57)【要約】【課題】フラックスバリアを形成しつつ簡単にマグネットを位置決めできる電動機用ロータおよびこの電動機用ロータを用いたブラシレスモータを提供する。【解決手段】複数のスリット４４が形成されたロータコア４１と、スリット４４内に設けられたマグネット１３と、を備えた電動機用ロータにおいて、ロータコア４１の軸方向端に固定され、ロータコア４１の軸方向端面を覆う端部プレート部材５０が設けられ、端部プレート部材５０のロータコア４１が配置される側の主面には、マグネット１３を周方向両側から挟持し、スリット４４内でのマグネット１３の移動を規制する一対の周方向規制片５６，５６が設けられ、周方向規制片５６，５６は、非磁性材料により形成されていることを特徴としている。【選択図】図６
2013099038.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸の周方向に沿うように軸方向に複数のスリットが形成されたロータコアと、前記スリット内に設けられたマグネットと、を備えた電動機用ロータにおいて、
前記ロータコアの軸方向の少なくとも一方側に固定され、前記ロータコアの軸方向の少なくとも一方側端面を覆うプレート部材が設けられ、
前記プレート部材の前記ロータコアが配置される側の主面には、前記マグネットを周方向両側から挟持し、前記スリット内での前記マグネットの移動を規制する一対の周方向規制片が設けられ、
前記周方向規制片は、非磁性材料により形成されていることを特徴とする電動機用ロータ。
【請求項２】
前記プレート部材の前記ロータコアが配置される側の主面には、径方向内側および径方向外側のいずれか一方から他方に向かって前記マグネットを付勢し、前記スリット内における前記マグネットの径方向の位置を規制する径方向規制片が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の電動機用ロータ。
【請求項３】
前記径方向規制片は、磁性材料により形成されていることを特徴とする請求項２に記載の電動機用ロータ。
【請求項４】
前記ロータコアには、軸方向に沿って固定孔が形成されている一方、
前記プレート部材の前記ロータコアが配置される側の主面には、前記固定孔に対応する位置に固定突起が形成され、
前記固定突起の外形は、前記固定孔に圧入可能に設定されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の電動機用ロータ。
【請求項５】
前記ロータコアは、回転シャフトの外周面に固定され、
前記プレート部材の挿入孔の直径は、前記回転シャフトに圧入可能に設定されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の電動機用ロータ。
【請求項６】
複数の前記ロータコアを軸方向に複数積層し、前記複数のロータコアの間に前記プレート部材を介装し、
隣接する前記複数のロータコアは、互いに周方向に所定角度ずれて配置され、
前記プレート部材の軸方向における一方側主面には第一の前記周方向規制片が形成され、
前記プレート部材の軸方向における他方側主面には第二の前記周方向規制片が形成され、
前記第一の周方向規制片と、前記第二の周方向規制片とは、周方向に前記所定角度ずれて形成されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の電動機用ロータ。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項に記載の電動機用ロータを備えていることを特徴とするブラシレスモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電動機用ロータおよびこの電動機用ロータを備えたブラシレスモータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電動機として、コイルが巻装されたティースを有するステータと、ステータの径方向内側に回転自在に設けられたロータとを備え、コイルへの通電制御を行うことによりロータを回転駆動させるブラシレスモータが知られている。
【０００３】
この種のブラシレスモータのロータは、回転軸と、この回転軸に外嵌固定される略円柱状のロータコアと、ロータコアの外周面に設けられたマグネットとを有している。マグネットはブロック状に形成されており、ロータコアの外周側において、周方向に磁極が交互に変わるように配置されている。
マグネットをロータに配置する方式としては、ロータコアにスリットを複数形成し、スリット内にマグネットを配置する埋込方式（ＩＰＭ：Ｉｎｔｅｒｉｏｒ Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ Ｍａｇｎｅｔ）が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
特許文献１に記載のロータには、磁石が配設される収容孔（スリット）と、収容孔の径方向の端部において磁石（マグネット）の幅より大きく設定された大幅部とが形成されている。ロータコアの軸方向端面には、磁石の軸方向端面の少なくとも一部を覆うプレートが固定されており、プレートには、大幅部内で磁石と径方向に当接して磁石の径方向外側への移動を規制する大幅部内規制片が形成されている。磁石は、大幅部内規制片によって径方向外側から径方向内側に向かって押圧されており、磁石の内径側端部がロータコアに当接した状態で径方向のがたつきが防止されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１９３８０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１では、磁石の周方向側面がロータコアに当接して位置決めされているので、磁束の漏洩を防止するフラックスバリアを磁石の周方向とロータとの間に形成しつつ磁石の位置決めをするのが困難である。
また、大幅部内規制片を有するプレートは、リベットによりロータに固定されているため、磁石の位置決めに必要な部品点数が多くなり、磁石の位置決め構造が複雑となる。
【０００７】
また、一般に、接着剤を用いて磁石をロータコアに位置決めする方法が採用されているが、磁石に接着剤を均一に塗布するのは困難である。さらに、接着剤を塗布および硬化させるための設備が必要であり、また接着剤が硬化するまでに多大な時間を要するため、製造コストが増大する要因となっていた。
【０００８】
そこで本発明は、フラックスバリアを形成しつつ簡単にマグネットを位置決めできる電動機用ロータおよびこのロータを用いたブラシレスモータの提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するため、本発明の請求項１に係る電動機用ロータは、回転軸の周方向に沿うように軸方向に複数のスリットが形成されたロータコアと、前記スリット内に設けられたマグネットと、を備えた電動機用ロータにおいて、前記ロータコアの軸方向の少なくとも一方側に固定され、前記ロータコアの軸方向の少なくとも一方側端面を覆うプレート部材が設けられ、前記プレート部材の前記ロータコアが配置される側の主面には、前記マグネットを周方向両側から挟持し、前記スリット内での前記マグネットの移動を規制する一対の周方向規制片が設けられ、前記周方向規制片は、非磁性材料により形成されていることを特徴としている。
【００１０】
本発明によれば、プレート部材に形成された一対の周方向規制片でマグネットを挟持することにより、従来のように接着剤を用いることなくマグネットの周方向における位置決めをできる。したがって、煩雑な工程を行うことなく作業時間を短縮でき、製造コストを抑えつつ、簡単にマグネットの位置決めができる。
また、周方向規制片でマグネットを挟持して位置決めしているので、周方向に面するスリットの内側面と、マグネットの周方向の端面との間に磁束の漏洩を防止するフラックスバリアを形成できる。さらに、周方向規制片は非磁性材料で形成されているので、フラックスバリア領域に周方向規制片が介在しても、フラックスバリアの機能に影響を与えることがない。したがって、マグネットの周方向にフラックスバリアを形成しつつ、簡単にマグネットを位置決めできる。
【００１１】
また、本発明の請求項２に係る電動機用ロータは、前記プレート部材の前記ロータコアが配置される側の主面には、径方向内側および径方向外側のいずれか一方から他方に向かって前記マグネットを付勢し、前記スリット内における前記マグネットの径方向の位置を規制する径方向規制片が設けられていることを特徴としている。
【００１２】
本発明によれば、プレート部材に径方向規制片を形成することで、径方向においても簡単にマグネットの位置決めができる。これにより、磁気特性にばらつきの少ないロータを形成できる。
【００１３】
また、本発明の請求項３に係る電動機用ロータは、前記径方向規制片が、磁性材料により形成されていることを特徴としている。
【００１４】
本発明によれば、径方向規制片を磁性材料により形成することで、径方向規制片によりロータコアの透磁率に影響を与えるのを抑制できる。したがって、良好な磁気抵抗を維持しつつ、簡単にマグネットの位置決めができる。
【００１５】
また、本発明の請求項４に係る電動機用ロータは、前記ロータコアには、軸方向に沿って固定孔が形成されている一方、前記プレート部材の前記ロータコアが配置される側の主面には、前記固定孔に対応する位置に固定突起が形成され、前記固定突起の外形は、前記固定孔に圧入可能に設定されていることを特徴としている。
【００１６】
本発明によれば、ロータコアの固定孔にプレート部材の固定突起を圧入するだけでプレート部材をロータコアの軸方向の外側の固定できるので、部品点数を増やすことなくプレート部材を固定できる。特に、ロータコアに直接プレート部材を固定できるので、精度良くマグネットを位置決めできる。
【００１７】
また、本発明の請求項５に係る電動機用ロータは、前記ロータコアが回転シャフトの外周面に固定され、前記プレート部材の挿入孔の直径は、前記回転シャフトに圧入可能に設定されていることを特徴としている。
【００１８】
本発明によれば、プレート部材の挿入孔に回転シャフトを圧入するだけでプレート部材をロータコアの軸方向の外側に固定できるので、部品点数を増やすことなくプレート部材を固定できる。また、簡単な構造でプレート部材を固定できるので、少ない工数でロータを形成できる。したがって、マグネットの位置決めができるロータを低コストに提供できる。
【００１９】
また、本発明の請求項６に係る電動機用ロータは、複数の前記ロータコアを軸方向に複数積層し、前記複数のロータコアの間に前記プレート部材を介装し、隣接する前記複数のロータコアは、互いに周方向に所定角度ずれて配置され、前記プレート部材の軸方向における一方側主面には第一の前記周方向規制片が形成され、前記プレート部材の軸方向における他方側主面には第二の前記周方向規制片が形成され、前記第一の周方向規制片と、前記第二の周方向規制片とは、周方向に前記所定角度ずれて形成されていることを特徴としている。
【００２０】
本発明によれば、プレート部材には、第一の周方向規制片と第二の周方向規制片とが周方向に所定角度ずれて形成されているので、プレート部材の一方側と他方側とで周方向に所定角度ずれた状態でマグネットの位置決めができる。これにより、周方向の磁束ムラを低減でき、トルクリップルの低減できる高性能なスキュー角を有するロータを形成できるので、モータ特性を向上できる。
【００２１】
また、本発明の請求項７に係るブラシレスモータは、上述した電動機用ロータを備えていることを特徴している。
【００２２】
本発明によれば、フラックスバリアを形成しつつ簡単にマグネットを位置決めできるロータを備えたブラシレスモータを形成できる。したがって、磁気効率に優れた高性能なブラシレスモータを簡単かつ低コストに形成できる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、プレート部材に形成された一対の周方向規制片でマグネットを挟持することにより、従来のように接着剤を用いることなくマグネットの周方向における位置決めをできる。したがって、煩雑な工程を行うことなく作業時間を短縮でき、製造コストを抑えつつ、簡単にマグネットの位置決めができる。
また、周方向規制片でマグネットを挟持して位置決めしているので、周方向に面するスリットの内側面と、マグネットの周方向の端面との間に磁束の漏洩を防止するフラックスバリアを形成できる。さらに、周方向規制片は非磁性材料で形成されているので、フラックスバリア領域に周方向規制片が介在しても、フラックスバリアの機能に影響を与えることがない。したがって、マグネットの周方向にフラックスバリアを形成しつつ、簡単にマグネットを位置決めできる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本実施形態のブラシレスモータの中心軸を含む断面図である。
【図２】第一実施形態の電動機用ロータの斜視図である。
【図３】第一実施形態の電動機用ロータの分解斜視図である。
【図４】第一実施形態のロータコアの平面図である。
【図５】端部プレート部材の斜視図である。
【図６】周方向規制片の説明図である。
【図７】中間プレート部材の斜視図である。
【図８】第二実施形態のロータコアの平面図である。
【図９】第二実施形態の端部プレート部材の斜視図である。
【図１０】周方向規制片および径方向規制片の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
（第一実施形態のブラシレスモータ）
以下に、図面を用いて、第一実施形態の電動機用ロータおよびこの電動機用ロータを備えたブラシレスモータの説明をする。
図１は、ブラシレスモータ１の中心軸Ｏを含む断面図である。
図１に示すように、電動機としてのブラシレスモータ１は、例えば、不図示の電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ；Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｐｏｗｅｒ  Ｓｔｅｅｒｉｎｇ）に用いられるものであって、ステータハウジング２に圧入されたステータ３と、ステータ３に対して回転自在に設けられたロータ４とを有している。
【００２６】
ステータハウジング２は、有底筒形状を有し、筒状部分の内周にステータ３が圧入されている。ステータハウジング２の底部２ａには、中央部に軸受５が圧入されている。なお、以下の説明では、ステータハウジング２の開口側を軸方向の一方側とし、底部２ａ側を軸方向の他方側として説明する。
ステータ３は、略円筒状のステータコア１０を有している。ステータコア１０の外周面は、ステータハウジング２の内周面に、例えば圧入等によって固定されている。ステータコア１０には、径方向内側に向かって複数のティース（不図示）が周方向に等間隔で突設されている。ティースには、インシュレータ１１を介してコイル１２が巻装されている。なお、ステータコア１０は複数枚の鋼板材を積層状に重ねて構成されている。
【００２７】
各ティースに巻装されているコイル１２の端末部は、ステータハウジング２の一方側（図１における左側）に向かって引き出され、ここに配置されているバスバーユニット２２に接続されている。
バスバーユニット２２は、外部からの電力をコイル１２に供給するためのものであって、略円環状の樹脂モールド体２２ａに金属製の複数のバスバー２２ｂが埋設されている。そして、各バスバー２２ｂに、それぞれ所定のコイル１２の端末部が接続されている。
【００２８】
バスバーユニット２２は、ターミナル２３を介して、ステータハウジング２の外周部に突設された電源コネクタ（不図示）に接続されている。電源コネクタには、外部電源から延びる電源ケーブルのコネクタ（いずれも不図示）が嵌着固定可能に形成されており、外部からの電力をバスバーユニット２２に供給できるようになっている。
【００２９】
バスバーユニット２２の一方側（図１における左側）には、ステータハウジング２の開口部を塞ぐブラケット７が設けられている。
ブラケット７は略円盤状に形成されており、中央部には軸受固定孔２０が形成されている。軸受固定孔２０には軸受２１が圧入固定されている。
【００３０】
また、ブラケット７には、後述するロータ４の回転位置検出用のレゾルバ１４を構成するレゾルバステータ１４ａが固定されている。レゾルバステータ１４ａは、回転シャフト６と一体に回転するレゾルバロータ１４ｂの回転位置を検出可能になっている。
また、ブラケット７の外周部には、ボルト孔２４が設けられている。ボルト孔２４にはボルト（不図示）が挿通されて、ブラシレスモータ１が被取付体（不図示）に締結固定される。
【００３１】
（ロータ）
図１に示すように、電動機用のロータ４は、回転シャフト６を有している。回転シャフト６は、ブラケット７に設けられた軸受２１と、ステータハウジング２の底部２ａに設けられた軸受５とにより、ブラシレスモータ１の中心軸Ｏと一致するように回転自在に支持されている。
【００３２】
図１に示すように、電動機用のロータ４は、回転シャフト６と、回転シャフト６の一方側から他方側（図１の左側から右側）に向かって、同軸にかつ軸方向に沿って並んで配置されるロータコア４１（第一ロータコア４１ａ、第二ロータコア４１ｂおよび第三ロータコア４１ｃ）と、各ロータコア４１ａ〜４１ｃ内に各ロータコア４１ａ〜４１ｃの周方向に沿って配置されるマグネット１３とを備えている。なお、各ロータコア４１ａ、４１ｂ，４１ｃは複数枚の鋼板材を積層状に重ねて構成されている。
また、ロータ４は、第一ロータコア４１ａの一方側および第三ロータコア４１ｃの他方側に、それぞれ端部プレート部材（請求項の「プレート部材」に相当。）５０（５０ａ，５０ｂ）を備え、第一ロータコア４１ａと第二ロータコア４１ｂとの間、および第二ロータコア４１ｂと第三ロータコア４１ｃとの間に、それぞれ中間プレート部材（請求項の「プレート部材」に相当。）６０（６０ａ，６０ｂ）を備えている。
【００３３】
（ロータコア）
図２はロータ４の斜視図、図３は電動機用のロータ４の分解斜視図である。なお、図２および図３では、分かりやすくするために、回転シャフト６の図示を省略している。
図２および図３に示すように、各ロータコア４１ａ〜４１ｃは同一形状に形成されている。したがって、以下では、第一ロータコア４１ａについて説明をし、第二ロータコア４１ｂおよび第三ロータコア４１ｃについては説明を省略する。
第一ロータコア４１ａは、略円盤状に形成された複数の電磁鋼板を中心軸Ｏに沿って積層することで形成される。第一ロータコア４１ａの軸方向の長さは、ステータコア１０（図１参照）の軸方向の長さの約１／３となるように設定されている。
【００３４】
図４は、ロータコア４１（第一ロータコア４１ａ）の平面図である。なお、図４では、マグネット１３を二点鎖線で記載している。
図４に示すように、第一ロータコア４１ａの外周面には、径方向外側に向かって膨出する膨出部４２が形成されている。膨出部４２は、所定の一定曲率で軸方向視略円弧形状に形成されている。膨出部４２は、ロータ４（図１参照）の磁極数に対応して複数（本実施形態では６個）形成されている。膨出部４２は、最も径方向外側に位置する頂部４２ａが、軸方向から見て周方向に等ピッチ（本実施形態では６０°ピッチ）となるように形成されている。
【００３５】
第一ロータコア４１ａの中心には、圧入孔４３が形成されている。圧入孔４３の直径は、回転シャフト６に対して圧入固定可能なように設定される。
圧入孔４３の内周面の一部には、平面部４３ａが形成されている。平面部４３ａは、回転シャフト６に第一ロータコア４１ａを圧入固定したとき、回転シャフト６に形成された平面部（不図示）と面接触するようになっている。これにより、第一ロータコア４１ａと回転シャフト６との周方向の相対移動を規制している。
【００３６】
第一ロータコア４１ａには、圧入孔４３の径方向外側であって膨出部４２に対応した位置に、複数（本実施形態では６個）のスリット４４が周方向に沿うように軸方向に貫通して略等間隔に形成されている。スリット４４は、マグネット挿入部４５と、マグネット挿入部４５の周方向両側に形成されたフラックスバリア４６，４７とにより形成されている。
【００３７】
マグネット挿入部４５は、径方向内側に形成された内側壁４５ａと、径方向外側に形成された外側壁４５ｂとを有している。内側壁４５ａおよび外側壁４５ｂは、軸方向視直線状に形成されており、対向して略平行に形成されている。
また、内側壁４５ａおよび外側壁４５ｂは、軸方向視で膨出部４２の頂部４２ａと中心軸Ｏとを結ぶ直線Ｑと略直交するように形成されている。また、内側壁４５ａおよび外側壁４５ｂの直線Ｑと直交する方向の長さは、略同一に形成されている。
【００３８】
マグネット挿入部４５の周方向における両端には、フラックスバリア４６，４７が形成されている。なお、マグネット挿入部４５の一方側に形成されるフラックスバリア４６および他方側に形成されるフラックスバリア４７は、直線Ｑに対して線対称形状をしている。したがって、以下では、一方側のフラックスバリア４６について説明をし、他方側のフラックスバリア４７については説明を省略する。
【００３９】
フラックスバリア４６は、マグネット挿入部４５の周方向外側および内側壁４５ａよりも周方向外側であって径方向内側に膨出して形成されている。フラックスバリア４６は、膨出部４２の外周面に沿って形成された外周壁４６ａと、膨出部４２の周方向端部４２ｂに対応した位置において外周壁４６ａから径方向に沿って形成された第一側壁４６ｂと、第一側壁４６ｂの径方向内側端部からマグネット挿入部４５の内側壁４５ａに向かって延びる第二側壁４６ｃと、直線Ｑに沿って形成されマグネット挿入部４５の内側壁４５ａと第二側壁４６ｃとを接続する第三側壁４６ｄと、により囲まれた領域に形成されている。
後述するようにマグネット挿入部４５にマグネット１３を挿入したとき、マグネット１３の周方向両側にはフラックスバリア４６，４７による空隙が形成されて磁束の漏洩が抑制される。
【００４０】
第一ロータコア４１ａには、圧入孔４３とスリット４４との間であって直線Ｑと重なる位置に、固定孔４８が複数個（本実施形態では６個）形成されている。固定孔４８は、軸方向視略矩形状に形成されており、第一ロータコア４１ａを軸方向に貫通して形成されている。固定孔４８には、後述する端部プレート部材５０ａおよび中間プレート部材６０ａに形成された固定突起５４（図５参照）および固定突起６４ａ（図７参照）が圧入される。
【００４１】
（マグネット）
図３に示すように、マグネット１３は、ブロック状に形成されたセグメント型のネオジム等からなる永久磁石であって、周方向に磁極が順番に変わるようにスリット４４内に配置されている。マグネット１３の軸方向の長さは、第一ロータコア４１ａの軸方向の長さと略一致するように設定されている。
【００４２】
図４に示すように、マグネット１３の外側面１３ａと内側面１３ｂの離間距離は、マグネット挿入部４５の内側壁４５ａと外側壁４５ｂとの離間距離よりも若干狭くなるように設定されている。これにより、マグネット挿入部４５内にマグネット１３を配置可能になっている。
また、マグネット１３の直線Ｑと直交する方向の長さは、マグネット挿入部４５の内側壁４５ａおよび外側壁４５ｂの直線Ｑと直交する方向の長さと略同一になるように設定されている。これにより、マグネット挿入部４５内にマグネット１３を配置したとき、フラックスバリア４６，４７を形成する第三側壁４６ｄ，４７ｄと、マグネット１３の周方向端面１３ｃ，１３ｄとが略面一になっている。
【００４３】
（端部プレート部材）
図５は、端部プレート部材５０（５０ａ，５０ｂ）の斜視図である。なお、第一ロータコア４１ａの一方側（図３における上側）に配置される端部プレート部材５０ａと、第三ロータコア４１ｃの他方側（図３における下側）に配置される端部プレート部材５０ｂとは、同一に形成されている。したがって、以下の説明では、一方側の端部プレート部材５０ａについて説明をし、他方側の端部プレート部材５０ｂについては説明を省略する。
【００４４】
図５に示すように、端部プレート部材５０ａは、例えば樹脂等の非磁性材料により形成された平面視略正六角形状に形成された平板状の部材である。
端部プレート部材５０ａの中央には、シャフト挿通孔５３が形成されている。シャフト挿通孔５３は、第一ロータコア４１ａ側に面する第一主面５１と反対側に面する第二主面５２とを貫通しており、直径が回転シャフト６（図１参照）よりも大径に形成されている。
【００４５】
シャフト挿通孔５３の径方向外側には、第一主面５１から第一ロータコア４１ａ側に向かって、軸方向に突出された固定突起５４が複数（本実施形態では６個）形成されている。固定突起５４は、第一ロータコア４１ａの固定孔４８（図４参照）に対応した位置に、軸方向視略矩形状に形成されている。固定突起５４の外形は、第一ロータコア４１ａの固定孔４８に圧入固定可能なように、固定孔４８よりも若干大きく形成されている。第一ロータコア４１ａの固定孔４８に固定突起５４を圧入固定することで、端部プレート部材５０ａが第一ロータコア４１ａに取り付けられる。
【００４６】
（周方向規制片）
端部プレート部材５０ａには、固定突起５４の径方向外側に、マグネット規制部５５が形成されている。マグネット規制部５５は、軸方向から見て周方向に等ピッチ（本実施形態では６０°ピッチ）に６箇所形成されている。マグネット規制部５５には、第一主面５１から第一ロータコア４１ａ側に向かって、第一主面５１に対して略垂直に立設された一対の周方向規制片５６，５６が形成されている。
一対の周方向規制片５６，５６の離間距離は、マグネット１３（図４参照）の直線Ｑと直交する方向の長さよりも若干狭く設定されている。したがって、一対の周方向規制片５６，５６は、マグネット１３を挟持可能となっている。
【００４７】
図６は、周方向規制片５６，５６の説明図であり、第一ロータコア４１ａを軸方向の他方側（図２における下側）の端面から見たときの説明図である。
図６に示すように、端部プレート部材５０ａが第一ロータコア４１ａに取り付けられると、一対の周方向規制片５６，５６は、スリット４４内においてマグネット挿入部４５を挟んで両側に配置される。換言すれば、マグネット挿入部４５の周方向両側に形成されたフラックスバリア４６，４７内に配置される。ここで、一対の周方向規制片５６，５６は樹脂等の非磁性材料により形成されているので、フラックスバリア４６，４７の機能に影響を与えることなく、一対の周方向規制片５６，５６を配置できる。
【００４８】
マグネット挿入部４５を挟んで両側に配置された一対の周方向規制片５６，５６の間には、マグネット１３が配置される。このとき、マグネット１３の周方向端面１３ｃ，１３ｄと端部プレート部材５０ａの一対の周方向規制片５６，５６とが当接して、マグネット１３が一対の周方向規制片５６，５６によって挟持される。これにより、スリット４４内におけるマグネット１３の周方向の位置が規制され、マグネット１３が位置決めされる。
【００４９】
なお、本実施形態では、一対の周方向規制片５６，５６の径方向の幅を、マグネット１３の周方向端面１３ｃ，１３ｄおよび第一ロータコア４１ａの第三側壁４６ｄ，４７ｄに跨るように形成している。これにより、一対の周方向規制片５６，５６は、マグネット１３に加えて第一ロータコア４１ａの内側壁４５ａも挟持できるので、端部プレート部材５０ａを第一ロータコア４１ａに強固に固定できる。
【００５０】
（中間プレート部材）
図７は、中間プレート部材６０（６０ａ，６０ｂ）の斜視図である。なお、第一ロータコア４１ａと第二ロータコア４１ｂとの間（図３参照）に介装される中間プレート部材６０ａと、第二ロータコア４１ｂと第三ロータコア４１ｃとの間（図３参照）に介装される中間プレート部材６０ｂとは、同一形状に形成されている。したがって、以下の説明では、一方側の中間プレート部材６０ａについて説明をし、他方側の中間プレート部材６０ｂについては説明を省略する。
【００５１】
中間プレート部材６０ａには、第一ロータコア４１ａ（図３参照）側に面する第一主面６１に第一の周方向規制片６６ａ，６６ａおよび第一の固定突起６４ａが形成されている。また、第二ロータコア４１ｂ（図３参照）側に面する第二主面６２に、第二の周方向規制片６６ｂ，６６ｂおよび第二の固定突起６４ｂが形成されている。
なお、中間プレート部材６０ａは、第一主面６１と第二主面６２との両面に周方向規制片６６ａ，６６ａ，６６ｂ，６６ｂおよび固定突起６４ａ，６４ｂが形成されている以外は、端部プレート部材５０と基本構成が同一である。したがって、以下では、第一の周方向規制片６６ａ，６６ａ、第二の周方向規制片６６ｂ，６６ｂおよび固定突起６４ａ，６４ｂの詳細な説明については省略する。
【００５２】
図７に示すように、第一主面６１に形成された第一の周方向規制片６６ａ，６６ａおよび第一の固定突起６４ａと、第二主面６２に形成された第二の周方向規制片６６ｂ，６６ｂおよび第二の固定突起６４ｂとは、各ロータコア４１ａ，４１ｂ，４１ｃのスキュー角θ１に対応して、周方向に角度θ１だけ位相がずれて形成されている。したがって、各ロータコア４１ａ，４１ｂ，４１ｃ間に中間プレート部材６０ａ，６０ｂを配置したとき（図３参照）、各ロータコア４１ａ，４１ｂ，４１ｃに配置されるマグネット１３（図３参照）は、スキュー角θ１だけ位相がずれた状態で位置決めされる。
【００５３】
（第一実施形態の効果）
本実施形態によれば、端部プレート部材５０（５０ａ，５０ｂ）に形成された周方向規制片５６，５６、および中間プレート部材６０（６０ａ，６０ｂ）に形成された周方向規制片６６ａ，６６ａ，６６ｂ，６６ｂでマグネット１３を挟持することにより、従来のように接着剤を用いることなくマグネット１３の周方向における位置決めをできる。したがって、煩雑な工程を行うことなく作業時間を短縮でき、簡単にマグネット１３の位置決めができる。
また、端部プレート部材５０（５０ａ，５０ｂ）の周方向規制片５６，５６、および中間プレート部材６０（６０ａ，６０ｂ）の周方向規制片６６ａ，６６ａ，６６ｂ，６６ｂでマグネット１３を挟持して位置決めしているので、周方向に面するスリット４４の内側面と、マグネット１３の周方向端面１３ｃ，１３ｄとの間に磁束の漏洩を防止するフラックスバリア４６，４７を形成できる。さらに、周方向規制片５６，５６および周方向規制片６６ａ，６６ａ，６６ｂ，６６ｂは非磁性材料で形成されているので、フラックスバリア領域に周方向規制片５６，５６および周方向規制片６６ａ，６６ａ，６６ｂ，６６ｂが介在しても、フラックスバリア４６，４７の機能に影響を与えることがない。したがって、マグネット１３の周方向にフラックスバリア４６，４７を形成しつつ、簡単にマグネットを位置決めできる。
【００５４】
また、本実施形態によれば、ロータコア４１の固定孔４８に端部プレート部材５０（５０ａ，５０ｂ）の固定突起５４および中間プレート部材６０（６０ａ，６０ｂ）の固定突起６４ａ，６４ｂを圧入するだけで各プレート部材５０，６０をロータコア４１の軸方向の外側の固定できるので、部品点数を増やすことなく各プレート部材５０，６０を固定できる。特に、ロータコア４１に直接各プレート部材５０，６０を固定できるので、さらに精度良くマグネット１３を位置決めできる。
【００５５】
（第二実施形態）
図８は、第二実施形態のロータコア４１の平面図である。
図９は、第二実施形態の端部プレート部材５０の斜視図である。
図１０は、周方向規制片１５６および径方向規制片１５７の説明図である。なお、図１０は、ロータコア４１を軸方向の他方側（図８における紙面裏側）から見た図を示している。
続いて、第二実施形態の電動機用のロータ４について、図８から図１０を用いて説明をする。
第一実施形態のロータ４では、端部プレート部材５０のマグネット規制部５５に、非磁性材料からなる周方向規制片５６が形成されていた。これに対して、第二実施形態のロータ４では、端部プレート部材５０のマグネット規制部１５５に、非磁性材料からなる周方向規制片１５６に加えて、磁性材料からなる径方向規制片１５７が形成されている点で第一実施形態と異なっている。また、第一実施形態のロータ４では、端部プレート部材５０がロータコア４１に直接固定されていた。これに対して、第二実施形態のロータ４では、端部プレート部材５０が回転シャフト６に固定されている点で第一実施形態と異なっている。なお、第一実施形態と同様の構成の部分については、詳細な説明を省略する。
【００５６】
（ロータコア）
図８に示すように、ロータコア４１には、圧入孔４３の径方向外側であって膨出部４２に対応した位置に、６個のスリット４４が周方向に沿うように軸方向に貫通して略等間隔に形成されている。
スリット４４は、マグネット挿入部４５と、マグネット挿入部４５の周方向両側に形成されたフラックスバリア４６，４７と、マグネット挿入部４５の径方向内側に形成された溝部４９とにより形成されている。
【００５７】
フラックスバリア４６は、マグネット挿入部４５の周方向外側に膨出して形成されている。フラックスバリア４６は、膨出部４２の外周面に沿って形成された外周壁１４６ａと、外周壁１４６ａからマグネット挿入部４５の内側壁４５ａに向かって延びる側壁１４６ｂと、により囲まれた領域に形成されている。
また、マグネット挿入部４５の径方向内側には、内側壁４５ａの一部を径方向内側に切り欠くことで溝部４９が形成されている。本実施形態では、溝部４９は、内側壁４５ａのうち、軸方向から見て直線Ｑに対応する位置を略Ｕ字状に切り欠くことで形成されている。
【００５８】
（端部プレート部材）
図９に示すように、端部プレート部材５０は、外形がロータコア４１の外形と略同一に形成された平板状の部材である。
端部プレート部材５０の中央には、シャフト圧入孔１５３（請求項の「挿入孔」に相当。）が形成されている。シャフト圧入孔１５３は、直径が回転シャフト６（図１参照）よりも小径に形成されており、回転シャフト６に対して圧入固定可能に形成されている。ロータコア４１の軸方向外側から回転シャフト６に端部プレート部材５０のシャフト圧入孔１５３を圧入することで、端部プレート部材５０が回転シャフト６に外嵌されてロータコア４１の軸方向外側に取り付けられる。
【００５９】
シャフト圧入孔１５３の径方向外側には、マグネット規制部１５５が周方向に沿って等間隔に６箇所形成されている。各マグネット規制部１５５は、一対の周方向規制片１５６，１５６と、径方向規制片１５７とにより形成されている。
【００６０】
（周方向規制片）
図９に示すように、一対の周方向規制片１５６，１５６は、端部プレート部材５０の第一主面５１および第二主面５２が形成された本体部とともに、樹脂等の非磁性材料により形成される。
図１０に示すように、一対の周方向規制片１５６，１５６は、フラックスバリア４６，４７の外周壁１４６ａ，１４７ａに沿った第一壁部１５６ａと、フラックスバリア４６，４７の側壁１４６ｂ，１４７ｂに沿った第二壁部１５６ｂと、マグネット１３の周方向端面１３ｃ，１３ｄに沿った規制壁１５６ｃとにより、フラックスバリア４６，４７に対応して軸方向視略三角形状に形成されている。
【００６１】
規制壁１５６ｃには、直線Ｑに沿う方向の略中央において、マグネット１３に向かって突出する突起部１５６ｄが形成されている。一対の突起部１５６ｄの離間距離は、マグネット１３の直線Ｑと直交する方向の長さよりも若干狭く設定されている。したがって、一対の周方向規制片１５６，１５６は、マグネット１３の周方向端面１３ｃ，１３ｄに一対の突起部１５６ｄが当接した状態で、マグネット１３を挟持可能となっている。
【００６２】
（径方向規制片）
径方向規制片１５７は、鉄等の磁性材料により、周方向に幅を有し径方向に厚みを有する平板形状に形成されており、第一主面５１からロータコア４１側に向かって立設されている。径方向規制片１５７は、例えば端部プレート部材５０の本体部内にモールドされて成型される。径方向規制片１５７は、径方向外側に傾斜したバネ部１５７ａと、径方向外側に面した当接面１５７ｂとを有している。当接面１５７ｂは、一対の周方向規制片１５６，１５６の内径側端部よりも径方向外側に配置される。
【００６３】
図１０に示すように、端部プレート部材５０がロータコア４１に取り付けられると、一対の周方向規制片１５６，１５６は、マグネット挿入部４５の両端に形成されたフラックスバリア４６，４７内に配置される。ここで、一対の周方向規制片１５６，１５６は樹脂等の非磁性材料により形成されているので、フラックスバリア４６，４７の機能に影響を与えることなく、一対の周方向規制片１５６，１５６を配置できる。
【００６４】
マグネット挿入部４５を挟んで両側に配置された一対の周方向規制片１５６，１５６の間には、マグネット１３が配置される。このとき、マグネット１３の周方向端面１３ｃ，１３ｄと、一対の周方向規制片１５６，１５６に形成された突起部１５６ｄとが当接して、マグネット１３が一対の周方向規制片１５６，１５６によって挟持される。これにより、スリット４４内におけるマグネット１３の周方向の位置が規制され、マグネット１３が位置決めされる。
【００６５】
また、径方向規制片１５７がロータコア４１の溝部４９内に配置されて、径方向規制片１５７の当接面１５７ｂがマグネット１３の内側面１３ｂと当接する。
ここで、当接面１５７ｂは、一対の周方向規制片１５６，１５６の内径側端部よりも径方向外側に配置されている。このため、マグネット１３が一対の周方向規制片１５６，１５６に配置されたとき、径方向規制片１５７のバネ部１５７ａ（図９参照）が撓んで、マグネット１３が当接面１５７ｂにより径方向外側に付勢される。これにより、マグネット１３は、スリット４４内においてマグネット挿入部４５の外側壁４５ｂに押圧されるので、マグネット１３の径方向の位置が規制され、マグネット１３が位置決めされる。
さらに、径方向規制片１５７は磁性材料で形成されているので、マグネット１３の磁束が径方向規制片１５７を透過できる。すなわち、ロータコア４１の溝部４９内に径方向規制片１５７を配置することにより、溝部４９の形成により失われたロータコア４１の磁路が径方向規制片１５７によって補完される。
【００６６】
（第二実施形態の効果）
本実施形態によれば、端部プレート部材５０に径方向規制片１５７を形成することで、ロータコア４１の径方向においても簡単にマグネット１３の位置決めができる。これにより、第一実施形態の効果に加えて、磁気特性にばらつきの少ないロータ４を形成できる。
【００６７】
また、本実施形態によれば、径方向規制片１５７を磁性材料により形成することで、径方向規制片１５７によりロータコア４１の透磁率に影響を与えるのを抑制できる。したがって、良好な磁気抵抗を維持しつつ、簡単にマグネット１３の位置決めができる。
【００６８】
なお、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
【００６９】
第一実施形態の端部プレート部材５０および中間プレート部材６０には、第二実施形態の径方向規制片１５７が形成されていなかったが、第一実施形態の端部プレート部材５０および中間プレート部材６０に径方向規制片を設けてもよい。
【００７０】
第二実施形態の端部プレート部材５０では、周方向規制片１５６と径方向規制片１５７とが一体的に形成されていたが、別体で形成してもよい。このとき、周方向規制片１５６を有するプレート部材をロータコア４１の軸方向一方側に配置し、径方向規制片１５７を有するプレート部材をロータコア４１の軸方向他方側に配置することで、マグネット１３の位置決めができる。
【００７１】
第二実施形態では端部プレート部材５０について説明をしたが、第一実施形態と同様に、中間プレート部材の第一主面および第二主面に周方向規制片１５６および径方向規制片１５７を形成してもよい。これにより、スキュー角を有するロータ４に、周方向規制片１５６および径方向規制片１５７を有する中間プレート部材を適用して、マグネット１３の位置決めができる。
【符号の説明】
【００７２】
１  ブラシレスモータ
４  ロータ
６  回転シャフト
１３  マグネット
４１（４１ａ，４１ｂ，４１ｃ）  ロータコア
４４  スリット
４８  固定孔
５０  端部プレート部材（プレート部材）
５４，６４ａ，６４ｂ  固定突起
５６，１５６  周方向規制片
６０  中間プレート部材（プレート部材）
６６ａ  第一の周方向規制片
６６ｂ  第二の周方向規制片
１５３  シャフト圧入孔（挿入孔）
１５７  径方向規制片
【図１】
2013099038.tif 000003
【図２】
2013099038.tif 000004
【図３】
2013099038.tif 000005
【図４】
2013099038.tif 000006
【図５】
2013099038.tif 000007
【図６】
2013099038.tif 000008
【図７】
2013099038.tif 000009
【図８】
2013099038.tif 000010
【図９】
2013099038.tif 000011
【図１０】
2013099038.tif 000012