(57)【要約】      （修正有）【課題】回転軸の出力低下を抑えつつ、回転軸を含む回転子に作用する力を低減することができるモータを提供する。【解決手段】モータは、ロータ３と、ロータ３を回転可能に支持する軸受４１、４２と、ステータコア２１を含み、軸受４１、４２を保持するステータ２と、ロータ３の回転を検知する回転検知部７１と、を有する。ロータ３は、回転軸であるシャフト３１と、シャフト３１の径方向外側に配置されて、軸方向に延びる円筒状のロータホルダ３０と、マグネット３５と、を有する。マグネット３５が、ステータコア２１の軸方向一方側の端部よりも軸方向一方側に突出した部分を含む第１突出部３５１を備える。そして、前記第１突出部３５１の内周面または外周面の少なくとも一方は、軸方向の先端に向かって径方向の厚みが漸次小さくなる傾斜面３５２を備えていることを特徴とする。【選択図】図１
2017225319.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータと、
前記ロータを回転可能に支持する軸受と、
ステータコアを含み、前記軸受を保持するステータと、
前記ロータの回転を検知する回転検知部と、を有するモータであって、
前記ロータは、
回転軸であるシャフトと、
前記シャフトの径方向外側に配置されて、軸方向に延びる円筒状のロータホルダと、
マグネットと、を有し、
前記マグネットは、前記ステータコアの軸方向一方側の端部よりも軸方向一方側に突出した部分を含む第１突出部を備え、
前記回転検知部は、前記第１突出部に対して軸方向に隙間を介して対向し、
前記第１突出部の内周面または外周面の少なくとも一方は、軸方向の先端に向かって径方向の厚みが漸次小さくなる傾斜面を備えていることを特徴とするモータ。
【請求項２】
前記第１突出部が、前記ステータコアと径方向に対向する側に傾斜面を備えている請求項１に記載のモータ。
【請求項３】
前記回転検知部は、前記マグネットと軸方向に対向する対向面を備えており、
前記対向面は、前記傾斜面と軸方向対向する請求項１または請求項２に記載のモータ。
【請求項４】
前記対向面の中点が、前記傾斜面と軸方向に対向する請求項３に記載のモータ。
【請求項５】
前記傾斜面の少なくとも一部が、前記ステータコアと径方向に対向する請求項１から請求項４のいずれかに記載のモータ。
【請求項６】
前記ロータホルダの軸方向一方側の端部が、前記第１突出部の軸方向一方側の端部よりも前記軸方向一方側に突出している請求項１から請求項５のいずれかに記載のモータ。
【請求項７】
前記ステータコアは、絶縁性を有するインシュレータに覆われており、
前記インシュレータは、軸方向一方側の端部に、軸方向他方側に窪む凹部を備え、前記回転検知部の少なくとも一部は、前記凹部に収容される請求項１から請求項６のいずれかに記載のモータ。
【請求項８】
前記マグネットの軸方向の他方側の端部が、前記ステータコアと径方向に対向する請求項１から請求項７のいずれかに記載のモータ。
【請求項９】
前記マグネットの軸方向他方側の端部は、前記ステータコアの軸方向他方側の端部よりも軸方向他方側に突出した第２突出部を含んでおり、
前記第１突出部の前記ステータコアの軸方向一方側の端部より突出した長さは、前記第２突出部の前記ステータコアの軸方向他方側の端部から突出した長さよりも長い請求項１から請求項８のいずれかに記載のモータ。
【請求項１０】
前記ロータホルダは、軸方向他方側のロータホルダ縁部から径方向外側に延びるストッパ部を備え、
前記マグネットの軸方向他方側の端部が、前記ストッパ部と接した請求項８または請求項９に記載のモータ。
【請求項１１】
前記マグネットが、前記ステータコアよりも径方向内側に配置される請求項１から請求項１０のいずれかに記載のモータ。
【請求項１２】
前記マグネットが、前記ステータコアよりも径方向外側に配置される請求項１から請求項１０のいずれかに記載のモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のインナーロータ型ブラシレスモータは、回転子を構成する永久磁石の軸方向長を固定子の長さよりも長くして、固定子の作用部分から永久磁石の一部を軸方向に延ばした磁気パイロットを備えている。そして、磁気パイロットにホール素子などの磁気センサが隣接して備えられている。このように構成することで、ホール素子に固定子の磁気が影響するのを抑制し、回転子の回転を正確に検出できる。
【０００３】
しかしながら、固定子の磁気センターに対して回転子の磁気センターが軸方向に移動することになるため、磁気センターが一致しようと作用する。この磁気センターが一致しようとする力が、回転子に軸方向の推力として作用する。このような固定子と回転子の磁気センターのずれによる推力を生じさせない電動機が、例えば、特許文献１に記載される。特許文献１の電動機の回転子を構成する永久磁石は、磁気パイロット備えられた周状の段部である磁気遮断部が設けられている。磁気遮断部が設けられていることで、磁気パイロットと固定子との縁面距離が長くなる。これにより、磁気パイロットと固定子との間で磁気的影響を遮断することができ、回転子に発生する軸方向の推力を極めて小さくすることができる。これにより、回転子の軸を支持する軸受が軸方向に押されることがほとんどなくなり、軸受の寿命を延ばすことが可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−３８４７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
電動機は、固定子を構成する永久磁石と固定子との間の磁気による引力および斥力を利用して回転力を発生させている。しかしながら、特許文献１に記載の電動機では、磁気パイロットと固定子との間の磁気を、磁気遮断部で遮断している。すなわち、磁気遮断部を備えていない永久磁石を用いたものに比べて、固定子と永久磁石との間の磁気的影響が減少し、軸から出力される力が小さくなってしまう。
【０００６】
そこで、本発明は、回転軸の出力の低下を抑えつつ、回転軸を含む回転子に作用する軸方向の力を低減することができるモータ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】
【０００７】
本発明の例示的なモータは、ロータと、前記ロータを回転可能に支持する軸受と、ステータコアを有し、前記軸受を保持するステータと、前記ロータの回転を検知する回転検知部と、を備えたモータであって、前記ロータは、回転軸であるシャフトと、前記シャフトの径方向外側に配置されて、軸方向に延びる円筒状のロータホルダと、マグネットと、を有し、前記マグネットは、前記ステータコアの軸方向一方側の端部よりも軸方向一方側に突出した部分を含む第１突出部を有し、前記回転検知部は、前記第１突出部に対して軸方向に隙間を介して対向し、前記第１突出部の内周面または外周面の少なくとも一方は、軸方向の先端に向かって径方向の厚みが漸次小さくなる傾斜面を有していることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
例示的な本発明のモータによれば、回転軸の出力の低下を抑え、回転軸を含む回転子に作用する軸方向の力を低減することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態のモータを軸方向と平行な面で切断した縦端面図である。
【図２】図２は、マグネットおよび回転検出部を拡大した端面図である。
【図３】図３は、本発明にかかるモータに用いられるマグネットの第１突出部を拡大した拡大端面図である。
【図４】図４は、比較例のマグネットの軸方向の一方の端部を拡大した拡大端面図である。
【図５】図５は、実施例および比較例のアキシャル力を示すグラフである。
【図６】図６は、実施例および比較例の逆起電力定数を示すグラフである。
【図７】図７は、実施例および比較例の回転検出部で検出される磁束密度を示すグラフである。
【図８】図８は、第１実施形態にかかるモータの他の例の縦端面図である。
【図９】図９は、第１実施形態にかかるモータの他の例の縦端面図である。
【図１０】図１０は、第１実施形態にかかるモータの他の例の縦端面図である。
【図１１】図１１は、本発明の第２実施形態のモータのマグネットと回転検出部とを拡大した縦端面図である。
【図１２】図１２は、回転検出部の対向面の中心とマグネットの傾斜面との径方向の位置による磁束密度の変化を示すグラフである。
【図１３】図１３は、本発明の第３実施形態のロータの周囲の縦端面図である。
【図１４】図１４は、本発明の第４実施形態のモータの縦端面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に本発明の例示的な実施形態について図面を参照して説明する。以下の説明において、モータの回転軸が延びる方向を「軸方向」とする。モータの回転軸を中心として回転軸と直交する方向を「径方向」とする。さらに、モータの回転軸を中心とする円弧に沿う方向を「周方向」とする。また、図１の状態を基準として、すなわち、軸方向を「左右方向」とし、右回り方向を「時計回り方向」とし、左回り方向を「反時計回り方向」とする。以下の説明では、上述した各方向を利用して、各部の形状および位置関係を説明する。なお、この左右方向の定義は、説明の便宜上、定義するものであって、モータの使用時の向きおよび位置を限定するものではない。
【００１１】
また、以下の説明では、軸方向と平行な端面図を、「縦断面図」と称する。さらに、以下の説明中において、「平行」、「垂直」は、厳密な意味での平行、垂直を表すだけでなく、略平行および略垂直も含むものとする。また、「筒形」と「筒形状」と示す場合がある。「筒形」は、軸方向において、外径および内径が変化しない構成を示し、「筒形状」は、外径および内径にかかわらず中空の管体であることを示す。
【００１２】
＜１．第１実施形態＞
＜１．１  モータの概略構成＞
本発明の例示的な第１実施形態にかかるモータの概略構成について説明する。図１は、本発明の第１実施形態のモータを軸方向と平行な面で切断した縦端面図である。図１に示すように、本実施形態にかかるモータＡは、モータハウジング１と、ステータ２と、ロータ３と、第１軸受４１と、第２軸受４２と、軸受ハウジング５と、モータカバー６と、駆動基板７とを有する。ステータ２の一部は、モータハウジング１の内部に配置される。すなわち、モータＡは、ロータ３と、ロータ３を回転可能に支持する軸受４１、４２とを有する。また、モータＡは、軸受４１、４２を保持するステータ２を有する。
【００１３】
ロータ３は、回転軸であるシャフト３１を有する。そして、シャフト３１が、第１軸受４１及び第２軸受４２を介して、モータハウジング１および軸受ハウジング５に回転可能に支持される。モータＡのロータ３は、径方向において、ステータ２の内部に配置される。すなわち、本実施形態にかかるモータＡは、インナーロータ型のＤＣブラシレスモータである。
【００１４】
＜１．２  モータハウジングの構成＞
モータハウジング１は、外壁部１１と、内壁部１２と、フランジ部１３とを有する。本実施形態において、外壁部１１は、シャフト３１を中心とし、軸方向に延びる中空の円筒形状である。なお、外壁部１１は、周方向において外壁部１１の一部が切り欠かれた形状であってもよい。フランジ部１３は、円板状であり、中央に貫通孔を有する。フランジ部１３の外周縁部は、外壁部１１の図１における左端部と連結する。
【００１５】
内壁部１２は、シャフト３１を中心とし、軸方向に延びる中空の円筒形状である。フランジ部１３の貫通孔の縁部が内壁部１２の図１における左端部と連結する。つまり、内壁部１２はフランジ部の径方向内側の内側縁部から軸方向に延びる筒状である。なお、内壁部１２は、周方向において内壁部１２の一部が切り欠かれた形状であってもよい。外壁部１１および内壁部１２は、同軸で配置される。内壁部１２は、外壁部１１と径方向に重なって配置される。フランジ部１３は、外壁部１１および内壁部１２それぞれの軸方向の左端部を連結する。すなわち、フランジ部１３を基準として、軸方向の同じ側に配置される。しかしながら、この構成に限定されない。モータハウジング１は、板金等の金属板をプレス加工することで成形される。しかしながら、これに限定されない。例えば、切削加工によって成形されてもよい。
【００１６】
モータハウジング１の内壁部１２は、内面に第１軸受４１が固定される。第１軸受４１は、シャフト３１を回転可能に支持する。そのため、内壁部１２の内周面は、寸法精度が高い、すなわち、内壁部１２の内周面は、少なくとも真円度が高く表面が円滑である。また、内壁部１２の内側には、第１軸受４１と軸方向に並んで、軸受ハウジング５の、後述する、固定部５１が固定される。
【００１７】
＜１．３  ステータの構成＞
ステータ２は、径方向において、モータハウジング１の外壁部１１と内壁部１２との間に配置される。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２３とを有する。ステータコア２１は、複数枚の磁性鋼板を軸方向（図１、左右方向）に積層して固定した積層体である。ステータコア２１は、円環状のヨーク（不図示）と、ヨークから径方向内側に向かって延びる複数のティース（不図示）とを有する。インシュレータ２２は、ステータコア２１と、コイル２３との間に配置され、例えば、合成樹脂を用いた電気絶縁部材により形成される。なお、インシュレータ２２は、合成樹脂以外にもエナメル、ゴム等、電気絶縁性を有する材料で形成される。コイル２３は、ステータコア２１の外面を被覆したインシュレータ２２の外周に電線が巻きつけられることで形成される。ステータ２は、円環状である。すなわち、ステータコア２１は、絶縁性を有するインシュレータ２２に覆われる。
【００１８】
＜１．４  ロータの構成＞
ロータ３は、ステータ２の径方向内側に、所定の隙間をあけて配置される。ロータ３は、シャフト３１と、ロータ筒部３２と、ボス部３３と、天面部３４と、マグネット３５とを有する。ロータ筒部３２と、ボス部３３と、天面部３４とは、例えば、板金等の金属板をプレス加工することで、形成される。なお、プレス加工に限定されず、切削加工等であってもよい。ロータ筒部３２、ボス部３３および天面部３４は、ロータホルダ３０の一部を構成する。すなわち、ロータ３は、シャフト３１の径方向外側に配置されて、軸方向に延びる円筒状のロータホルダ３０と、マグネット３５とを有している。
【００１９】
シャフト３１は、モータＡの回転軸である。シャフト３１は、軸方向（図１の左右方向）に延びる円柱形状である。シャフト３１は、モータＡの図１における左方に突出し、その先端に従動部材（不図示）が取り付けられる。なお、従動部材としては、回転によって空気の流れを発生する羽根車、歯車等を挙げることができるが、これに限定されない。シャフト３１は、第１軸受４１および第２軸受４２を介して、モータハウジング１およびモータハウジング１に固定された軸受ハウジング５に、回転可能に支持される。
【００２０】
ロータ筒部３２は、シャフト３１を中心とし、軸方向に沿って延びる中空の円筒形状である。天面部３４は、シャフト３１を中心とした円板形状であり、中央に貫通孔を備える。天面部３４は、ロータ筒部３２の右端部から径方向内側に向かって延びる。すなわち、天面部３４の中央に備えられた貫通孔をシャフト３１が貫通しており、貫通孔の縁は、シャフト３１の外周面に近接する。ボス部３３は、天面部３４の貫通孔の縁から、軸方向左向きに延びる円筒形状である。ボス部３３の内周面にシャフト３１が配置される。なお、ボス部３３とシャフト３１の固定としては、圧入が採用されるが、これ以外にも、例えば、接着、溶接、ねじ止め等を挙げることができる。
【００２１】
マグネット３５は、シャフト３１を中心とし、軸方向に延びる円筒形状である。マグネット３５は、表面磁石型（ＳＰＭ：Surface Permanent Magnet）であり、Ｎ極とＳ極とが周方向に交互に配列されている。マグネット３５の内周面がロータ筒部３２の外周面に接触する。そして、マグネット３５は、ロータ筒部３２の外周面に固定される。また、マグネット３５は、ステータコア２１の内周面と径方向に対向する。すなわち、マグネット３５が、ステータコア２１よりも径方向内側に配置される。
【００２２】
本実施形態において、マグネット３５は、ロータ筒部３２へ挿入され、接着剤によって固定される。しかしながら、マグネット３５の固定方法はこれに限定されず、例えば、圧入、軽圧入、溶着等を採用することが可能である。マグネット３５をロータ筒部３２と別体の場合、マグネット３５の仕様、例えば、磁極数、磁力の変更が容易である。また、ロータ筒部３２およびボス部３３を形成した後、別途金型を用いて、ロータ筒部３２の外側に、射出成型でマグネット３５を成形するアウトサート成形で、ロータ３を製造してもよい。ロータ筒部３２とマグネット３５とを、成形体として、製造する場合、圧入をする場合の力または溶接をする場合の熱等による、マグネット３５の変性を抑制することが可能である。マグネット３５の詳細については、後述する。
【００２３】
以上示したように、ロータ３では、ロータ筒部３２、ボス部３３および天面部３４を介して、シャフト３１とマグネット３５とが、固定される。つまり、シャフト３１とマグネット３５とは、相対的に移動しない。これにより、シャフト３１が、第１軸受４１および第２軸受４２に回転可能に支持されることから、マグネット３５は、シャフト３１の回転と一緒に回転する。
【００２４】
＜１．５  軸受の構成＞
モータＡにおいて、シャフト３１は第１軸受４１および第２軸受４２に取り付けられる。第１軸受４１および第２軸受４２は、軸方向の異なる位置で、シャフト３１を回転可能に支持する。第１軸受４１は、外輪４１１と、内輪４１２と、ボール４１３とを有する。外輪４１１と内輪４１２とは、同軸に配されており、外輪４１１と内輪４１２との間の部分には、複数個のボール４１３が周方向に配置される。第１軸受４１は、いわゆる、転がり軸受（ボールベアリング）である。なお、第１軸受４１は、含油軸受が用いられてもよい。ボールの代わりに、円柱状の回転体であるコロを用いた構成であってもよい。また、第１軸受４１は、第２軸受４２と異なった軸受を用いてもよい。例えば、第１軸受４１が含油軸受であり、第２軸受がボールベアリングであってもよい。
【００２５】
第１軸受４１の外輪４１１は、モータハウジング１の内壁部１２の内周面と接触する。そして、外輪４１１は、内筒１２の内周面に固定される。第１軸受４１の内輪４１２は、中央にシャフト３１が配置される。内輪４１２はシャフト３１の外周面に固定される。シャフト３１は、内輪４１２に圧入によって固定され、外輪４１１は、内壁部１２に軽圧入によって固定される。
【００２６】
なお、シャフト３１と内輪４１２との固定は、圧入に限定されず、例えば、挿入、軽圧入、接着、溶接、ねじ止め等を採用することができる。また、外輪４１１と内壁部１２との固定も、軽圧入に限定されず、例えば、圧入、挿入、接着、溶接、ねじ止め等を採用することができる。第１軸受４１において、内輪４１２とシャフト３１の外周面との固定による摩擦力が、外輪４１１と内壁部１２の内周面との固定による摩擦力よりも大きくなる固定方法を広く採用することができる。
【００２７】
第１軸受４１は、モータハウジング１の内壁部１２の軸方向の左端から、左方に向けて一部が突出している。第１軸受４１のモータハウジング１から軸方向に突出した部分は、モータＡと他の部材とをインロー結合に利用される。なお、モータＡと結合する部材が無い場合、あるいは、インロー結合以外の方法で取り付けられる場合、第１軸受４１は、軸方向において内壁部１２に収まって配置されてもよい。
【００２８】
第２軸受４２は、外輪４２１と、内輪４２２と、ボール４２３とを有する。第２軸受４２は、第１軸受４１と同様の構成を有する、いわゆる、ボールベアリングである。第２軸受４２は、外輪４２１が軸受ハウジング５の後述する軸受保持部５２の内周面に接触する。そして、外輪４２１は、軸受保持部５２の内周面に固定される。
【００２９】
内輪４２２は、シャフト３１の外周面に固定される。内輪４２２は、シャフト３１に圧入によって固定される。外輪４２１は、軸受保持部５２に軽圧入によって固定される。なお、第２軸受４２においても、第１軸受４１と同様に、圧入、軽圧入、接着、溶接、ねじ止め等で、外輪４２１および内輪４２２をそれぞれ、軸受保持部５２およびシャフト３１に固定することができる。なお、第２軸受４２において、内輪４２２とシャフト３１の外周面との固定による摩擦力が、外輪４２１と軸受保持部５２の内周面との固定による摩擦力よりも大きくなる固定方法を広く採用することができる。
【００３０】
＜１．６  軸受ハウジングの構成＞
軸受ハウジング５は、シャフト３１を中心とし、軸方向に延びる筒状である。なお、軸受ハウジング５は、周方向において一部が切り欠かれた形状であってもよい。軸受ハウジング５は、モータハウジング１の外壁部１１および内壁部１２と同軸である。軸受ハウジング５は、図１における左方の端部に固定部５１を、右方の端部に軸受保持部５２をそれぞれ有する。
【００３１】
固定部５１は、軸受ハウジング５の他の部分に比べて、外周面の外径が小さい円筒形状である。固定部５１は、モータハウジング１の内壁部１２の内周面に固定される。なお、固定部５１は、内壁部１２に圧入によって固定されるが、これに限定されない。例えば、軽圧入、接着、溶着、ねじ止め等の固定方法を採用してもよい。また、内壁部１２の内周面に雌ねじを形成し、固定部５１の外周面に雄ねじを形成して、内壁部１２に固定部５１をねじ込んで固定する構成であってもよい。
【００３２】
内壁部１２の内周面には、第１軸受４１の外輪４１１が固定される。そのため、内壁部１２の内周面は、寸法精度が高い。軸受ハウジング５の固定部５１の寸法精度を高くすることで、軸受ハウジング５を内壁部１２の内周面に圧入することが可能である。
【００３３】
固定部５１が内壁部１２に固定されることで、軸受ハウジング５は、外壁部１１と径方向に重なる。すなわち、軸受ハウジング５は、モータハウジング１の内部に配置される。なお、図１に示すモータＡでは、軸受ハウジング５は、径方向および軸方向にモータハウジング１の内部に収容されるが、これに限定されない。例えば、軸受ハウジング５は、右側、すなわち、軸受保持部５２側が、軸方向において、モータハウジング１から突出してもよい。
【００３４】
固定部５１の先端側、すなわち、図１において左端側は、内側に向かって延びる端面部５１１を有する。換言すると、固定部５１は、固定部５１の軸方向の先端から径方向内側に延び、かつ、回転軸を中心に軸方向に貫通する貫通孔を備える端面部５１１を有する。
端面部５１１は、円板状であり、中央に貫通孔を有する。シャフト３１が、貫通孔を貫通する。なお、貫通孔を貫通したシャフト３１は、端面部５１１と接触しない、すなわち、貫通孔の縁とシャフト３１の間には、隙間が形成される。また、端面部５１１が備えられることで、固定部５１の強度が高くなる。そのため、固定部５１を内壁部１２に圧入するとき、固定部５１が変形して、固定されなかったり、摩擦力が弱くなったりするのを抑制することが可能である。
【００３５】
軸受ハウジング５において、固定部５１は、固定部５１以外の部分に比べて、外径が小さい。軸受ハウジング５の外周面は、固定部５１の軸受保持部５２側の端部、すなわち、右端部が径方向外側に屈曲した段差を有する。固定部５１の段差は、固定部５１を内壁部１２に圧入するとき、内壁部１２の軸方向右端部と接触する。そして、内壁部１２の右端部と段差とが接触することで、固定部５１を内壁部１２の内周面への軸方向の移動を止める。つまり、固定部５１が段差を有していることで、軸受ハウジング５の固定部５１が内壁部１２の内部に入りすぎるのを抑制することができる。
【００３６】
固定部５１は、モータハウジング１の内壁部１２の内周面の右側の貫通孔から圧入される。そして、内壁部１２の内周面の左側の貫通孔から第１軸受４１が軽圧入される。内壁部１２の内周面は左方に、第１軸受４１が固定される。また、内壁部１２の内周面は右側に、軸受ハウジング５の固定部５１が固定される。第１軸受４１と端面部５１１とは、内壁部１２の内部に隙間をあけて固定される。そして、内壁部１２の隙間には、第１弾性部材１４が配置される。第１弾性部材１４は、円環状の部材である。第１弾性部材１４は、周方向に沿って波打つ形状を有する、いわゆる、波ワッシャである。なお、第１弾性部材１４は、波ワッシャに限定されず、例えば、コイルばね、皿ばね等であってもよい。また、第１弾性部材１４は、円環状に限定されない。例えば、ゴム等の不定形な弾性体や空気、オイル等の流体を利用した弾性体等を利用してもよい。
【００３７】
端面部４１１の一部を切って、引き起こして、第１弾性部材１４としてもよい。第１弾性部材１４として、第１軸受４１の外輪４１１に、軸方向の力を、作用させることができる構成を、広く採用できる。
【００３８】
第１弾性部材１４は、予め軸方向に弾性変形された状態で、第１軸受４１の外輪４１１と、固定部５１の端面部５１１とに接触されて配置される。第１弾性部材１４は、予め弾性変形されており、且つ、外輪４１１および端面部５１１に接触している。そのため、第１弾性部材１４の軸方向に元に戻ろうとする力が、外輪４１１および端面部５１１に作用する。
【００３９】
内壁部１２と第１軸受４１の外輪４１１との固定による摩擦力は、内壁部１２と固定部５１の外周面との固定による摩擦力よりも小さい。そのため、第１弾性部材１４の弾性力によって、外輪４１１が、端面部５１１から離れる方向、すなわち、左方に移動する。これにより、外輪４１１とボール４１３の隙間によるがた、および、ボール４１３と内輪４１２の隙間によるがた、を抑制できる。第１軸受４１のがたを抑制することで、第１軸受４１の回転を安定させることができ、第１軸受４１の寿命を延ばすことが可能である。また、第１軸受４１のがたつきを抑制することで、モータＡの駆動時のシャフト３１の振動および振れを抑制することができる。
【００４０】
軸受保持部５２は、軸受ハウジング５の他の部分に比べて、内周面の内径が大きい円筒形状である。つまり、軸受保持部５２の内周面の内径は、軸受ハウジング５の他の部分の内径よりも大きい。軸受保持部５２は、内周面に第２軸受４２の外輪４２１と接触する。そして、第２軸受４２の外輪４２１は、軸受保持部５２の内周面に固定される。軸受保持部５２の先端、すなわち、図１の右端において、軸受保持部５２は、外側に向かって延びる円環部５２１が備えられる。円環部５２１によって、軸受保持部５２の強度が高くなり、軸受保持部５２が変形しにくい。
【００４１】
軸受ハウジング５では、軸受ハウジング５の固定部５１以外の部分は、固定部５１よりも大径である。そのため、断面係数および極断面係数を大きくすることができ、軸受ハウジング５の曲げ、ねじれ等の変形を抑制できる。
【００４２】
本実施形態で示した、軸受ハウジング５を用いることで、第２軸受４２を第１軸受４１と同じ構成とすることが可能である。これにより、構成部材の種類を減らすことが可能であり、製造コストを低減することが可能となる。
【００４３】
＜１．７  モータカバーおよび駆動基板の構成＞
モータカバー６は、モータＡの右側を覆う外装部材である。モータカバー６は、軸方向に延びる筒形状であり、且つ、軸方向の右方の端部が閉じられている。すなわち、モータカバー６は、有底の筒形状である。モータカバー６は、モータカバー６の左側に貫通孔を有する。モータカバー６の左側の貫通孔は、ステータコア２１を被覆するインシュレータ２２と接触する。なお、ステータコア２１は、インシュレータ２２に固定される。モータカバー６は、モータＡの内部に、塵、埃、水分等の異物が侵入するのを抑制するとともに、電磁波のシールドとしての役割も果たす。
【００４４】
駆動基板７は、ステータコア２１およびマグネット３５の右方に配置される。駆動基板７は、インシュレータ２２に固定される。駆動基板７は、インバータ回路、制御回路等（いずれも不図示）が実装されている。駆動基板７は、ステータコア２１のティースに巻きつけられた複数のコイル２３のそれぞれに、電流を供給する。上述のとおり、マグネット３５は、周方向に異なる磁極が交互に配置される。コイル２３に電流を供給することで、マグネット３５の磁極の周方向の位置に応じて、磁力が発生しロータ３が回転する。すなわち、所定のタイミングで電流を供給するコイル２３を切り替えることで、ロータ３が回転する。ロータ３を正確に回転させるために、マグネット３５の周方向の正確な位置が要求される。
【００４５】
そこで、マグネット３５の右方において、駆動基板７には回転検出部７１が実装される。回転検出部７１は、マグネット３５と軸方向に対向する対向面７１１を備えている。回転検出部７１は、対向面７１１を通過する磁気の磁束密度を電圧に変換するホール素子を有する。上述のとおり、マグネット３５は、周方向に異なる磁極が並んでいる。マグネット３５が回転すると、上面を通過する磁気の磁束密度が変化する。これにより、ホール素子によって変換される電圧も変化する。回転検出部７１は、電圧の変化を制御回路に送信する。制御回路は、電圧の変化に基づいて、マグネット３５、すなわち、ロータ３の周方向の位置を検出する。なお、本実施形態では、ホール素子を用いて、磁束密度を検出しているが、これに限定されない。マグネット３５の磁束密度を検出可能な素子を広く採用することが可能である。つまり、モータＡは、ロータ３の回転を検知する回転検知部７１を有する。
【００４６】
なお、本実施形態のモータＡでは、コイル２３に流れる電流がシャフト３１側に流れるのを抑制するため、インシュレータ２２に内壁部２２１が設けられる。内壁部２２１は、コイル２３の径方向内側に設けられるとともに、コイル２３の軸方向左側の端部よりも、軸方向左側に突出する。インシュレータ２２の内壁部２２１の軸方向長さが長いと、回転検出部７１と干渉する場合がある。そこで、内壁部２２１の軸方向左側の端部であって、且つ、内壁部２２１と回転検出部７１とが干渉する部分に、軸方向右側に窪んだ凹部２２２が設けられる。このように、凹部２２２が設けられることで、インシュレータ２２と回転検出部７１との干渉を防ぐことが可能である。すなわち、インシュレータ２２は、軸方向一方側の端部に、軸方向他方側に窪む凹部２２２を備え、回転検知部７１の少なくとも一部は、凹部２２２に収容される。
【００４７】
＜１．８  モータの磁力バランス＞
図２は、マグネットおよび回転検出部を拡大した端面図である。モータＡでは、回転検出部７１が、マグネット３５の磁束密度を検出し、磁束密度の変化でロータ３の回転を検出する。モータＡにおいて、マグネット３５の軸方向右側の端部は、ステータコア２１の右端より突出する。なお、マグネット３５の右側端部のステータコア２１の右端より突出した部分を、第１突出部３５１とする。マグネット３５の第１突出部３５１の軸方向右側の端部、すなわち、先端が、回転検出部７１と軸方向に対向し、且つ、回転検出部７１と近接する。すなわち、回転検知部７１は、第１突出部３５１に対して軸方向に隙間を介して対向している。第１突出部３５１を備えていることで、マグネットの磁束密度の検出精度が高くなる。
【００４８】
マグネット３５は、軸方向右側の端部に第１突出部３５１を備える。そして、第１突出部３５１がステータコア２１の軸方向右側の端部より、軸方向右側に突出する。また、マグネット３５の軸方向左側の端部は、ステータコア２１と径方向に対向している。すなわち、マグネット３５は、ステータコア２１の軸方向一方側の端部よりも軸方向一方側に突出した部分を含む第１突出部３５１を備えている。また、マグネット３５の軸方向の他方側の端部が、前記ステータコアと径方向に対向する。
【００４９】
そのため、ステータコア２１の磁気中心、すなわち、ステータ２の磁気中心と、マグネット３５の磁気中心、すなわち、ロータ３の磁気中心とは、軸方向にずれる。ステータ２の磁気中心とロータ３の磁気中心とがずれると、ロータ３に軸力（アキシャル力）が作用する。モータＡにおいて、ロータ３に作用するアキシャル力が大きいと、ロータ３の駆動時の振動、騒音等の原因となる。モータＡにおいて、ロータ３に作用するアキシャル力は小さい方が好ましい。
【００５０】
そこで、本実施形態にかかるモータＡでは、マグネット３５の第１突出部３５１に傾斜面３５２を備える。傾斜面３５２は、第１突出部３５１のマグネット３５のステータコア２１と径方向に対向する面に備えられている。すなわち、第１突出部３５１の内周面または外周面の少なくとも一方は、軸方向の先端に向かって径方向の厚みが漸次小さくなる傾斜面３５２を備えている。さらには、第１突出部３５１が、ステータコア２１と径方向に対向する側に傾斜面３５２を備えている。傾斜面３５２を備えることで、第１突出部３５１は、軸方向先端に向かって、すなわち、軸方向右側に向かって厚みが小さくなる。傾斜面３５２を設けることで、マグネット３５の磁気中心、すなわち、ロータ３の磁気中心を軸方向左側にずらすことが可能である。これにより、ロータ３の磁気中心とステータ２の磁気中心とを接近させて、ロータ３に作用するアキシャル力を低減できる。なお、本実施形態のモータＡでは、傾斜面３５２の軸方向左側の端部は、ステータコア２１と径方向に対向する。すなわち、傾斜面３５１の少なくとも一部が、ステータコア２１と径方向に対向する。
【００５１】
＜１．９  モータの性能評価＞
次に、第１突出部３５１に傾斜面３５２を設けたことによる、モータＡの性能の評価を示す。モータＡの性能を表す定数として、逆起電力定数がある。逆起電力定数は、モータにおける電気と回転の変換率を示す定数であり、逆起電力定数が大きいほど、大きな出力を発生することが可能である。また、モータＡでは、ロータ３の回転を精度よく検出する必要がある。そして、回転検出部７１で検出される磁束密度が大きいほど、ロータ３の回転を精度よく検出することが可能である。以上のことから、モータの性能評価において、アキシャル力、逆起電力定数および回転検出部で検出される磁束密度が利用される。なお、本評価は、数値シミュレーションによって行われる。
【００５２】
＜１．９．１  実施例と比較例について＞
本実施形態にかかるモータＡの性能の優位性を説明するために、実施例と比較例とろ比較する。実施例と比較例について説明する。図３は、本発明にかかるモータに用いられるマグネットの第１突出部を拡大した拡大端面図である。図４は、比較例のマグネットの軸方向の一方の端部を拡大した拡大端面図である。なお、図３および図４では、図中上側が、ステータコアと径方向に対向する面であるとする。
【００５３】
図３に示すように、実施例のモデルでは、マグネット３５が、第１突出部３５１のステータコア側に傾斜面３５２を備える。モータＡの性能評価では、第１突出部３５１の軸方向右側の端部から、傾斜面３５２の軸方向左側の端部までの距離が異なる複数のシミュレーションモデルを用意した。そして、各モデルで、アキシャル力、逆起電力定数および回転検出部で検出される磁束密度のそれぞれを取得する。
【００５４】
図４に示すように、比較例のモデルは、マグネットＭ１の軸方向右側の端部のステータコア側の面に、他の部分に比べて外径が小さい段付き部分Ｍ１１を備える。モータの性能評価では、段付き部分Ｍ１１の軸方向右側の端部から軸方向左側の端部までの長さが異なる複数のシミュレーションモデルを用意した。そして、各モデルで、アキシャル力、逆起電力定数および回転検出部で検出される最大磁束密度のそれぞれを取得する。なお、磁束密度は、マグネット３５が回転することで、変位するため、検出した磁束密度のうち、最大の磁束密度を示す。
【００５５】
なお、マグネット３５の軸方向右側の端面の厚みｔと、マグネットＭ１の軸方向右側の厚みｔとは、同じである。また、実施例および比較例は、マグネット３およびマグネットＭ１の軸方向右側の端部が異なる以外、共通の構成のモータである。
【００５６】
＜１．９．２  実施例と比較例の比較＞
図５は、実施例および比較例のアキシャル力を示すグラフである。図６は、実施例および比較例の逆起電力定数を示すグラフである。図７は、実施例および比較例の回転検出部で検出される磁束密度を示すグラフである。なお、図５、図６および図７において、実施例は実線で示し、比較例は破線で示している。
【００５７】
まず、アキシャル力と逆起電力定数とについて、図５および図６を参照して説明する。図５において、縦軸はアキシャル力である。図５に示すアキシャル力は、傾斜面、段付き部分を備えていない、すなわち、筒形のマグネットを用いたときのアキシャル力を１００％とした比率で示している。なお、以下の説明では、アキシャル力が、筒形のマグネットを用いたときのアキシャル力に対して数％であることを、単に、アキシャル力が数％と示す。また、横軸は、マグネットの軸方向右側の端部からの軸方向の長さである。
【００５８】
図５に示すように、実施例では、傾斜面３５２が軸方向に長くなるほど、アキシャル力が小さくなっている。アキシャル力は、傾斜面３５２の軸方向の長さが一定の長さよりも長くなると、減少の幅が大きくなっている。実施例において、傾斜面３５２の軸方向の長さが一定の長さ以上のとき、アキシャル力を低減する効果が高くなっていることがわかる。
【００５９】
また、比較例では、段付き部分Ｍ１１が軸方向に長くなるほど、アキシャル力が小さくなっている。アキシャル力は、段付き部分Ｍ１１の軸方向の長さが一定の長さよりも長くなると、減少の幅が大きくなっている。さらに、ある長さ以降は横ばいになっている。このことは、比較例において、段付き部分Ｍ１１の長さが長くなるほど、アキシャル力を低減する効果が高くなるが、ある長さを超えると、アキシャル力を低減する効果は小さくなることがわかる。
【００６０】
なお、傾斜面３５２の軸方向長さと、段付き部分Ｍ１１の軸方向長さとが同じ場合、アキシャル力は、実施例に比べて比較例の方が小さくなっている。
【００６１】
一方、図６において、縦軸は逆起電力定数である。図６に示す逆起電力定数は、傾斜面、段付き部分を備えていない、すなわち、筒形のマグネットを用いたときの逆起電力定数を１００％とした比率で示している。以下の説明では、逆起電力定数が、筒形のマグネットを用いたときの逆起電力定数に対して数％であることを、単に、逆起電力定数が数％と示す。また、横軸は、マグネットの軸方向右側の端部からの軸方向の長さである。
【００６２】
図６に示すように、実施例では、傾斜面３５２が軸方向に長くなるほど、逆起電力定数が小さくなっている。すなわち、逆起電力定数は、傾斜面３５２が軸方向に長くなると、減少の幅が大きくなっている。
【００６３】
また、比較例では、段付き部分Ｍ１１が軸方向に長くなるほど、逆起電力定数が小さくなっている。比較例において、逆起電力定数は、段付き部分Ｍ１１が軸方向に長くなると、減少の幅が大きくなる。そして、段付き部分Ｍ１１の軸方向の長さがある値よりも小さくなると、段付き部分Ｍ１１の軸方向の長さの増加に伴う逆起電力定数の減少幅が急激に大きくなる。
【００６４】
なお、傾斜面３５２の軸方向長さと、段付き部分Ｍ１１の軸方向長さとが同じ場合、逆起電力定数は、実施例に比べて比較例の方が小さくなっている。
【００６５】
次に、アキシャル力と回転検出部で検出される磁束密度とについて、図７を参照して説明する。図７において、縦軸は回転検出部で検出される磁束密度である。図７に示す回転検出部で検出される磁束密度は、傾斜面、段付き部分を備えていない、すなわち、筒形のマグネットを用いたときの回転検出部で検出される磁束密度を１００％とした比率で示している。以下の説明では、回転検出部で検出される磁束密度が、筒形のマグネットを用いたときの回転検出部で検出される磁束密度に対して数％であることを、単に、磁束密度が数％と示す。また、横軸は、マグネットの軸方向右側の端部からの軸方向の長さである。
【００６６】
実施例では、傾斜面３５２が軸方向に長くなるほど、磁束密度が小さくなっている。そして、傾斜面３５２の軸方向長さが長くなるほど、磁束密度の減少の幅が小さくなっている。比較例では、段付き部分Ｍ１１が軸方向に長くなるほど、磁束密度が小さくなっている。そして、段付き部分Ｍ１１の軸方向長さが長くなるほど、磁束密度の減少の幅が小さくなっている。なお、傾斜面３５２の軸方向長さと、段付き部分Ｍ１１の軸方向長さとが同じ場合、磁束密度は、実施例に比べて比較例の方が小さくなっている。
【００６７】
以下の説明では、実施例と比較例とを対比するため、アキシャル力が７０％のときの実施例および比較例のときの、逆起電力定数および磁束密度について説明する。
【００６８】
図５に示すように、実施例および比較例において、アキシャル力が７０％のときの傾斜面３５２の軸方向長さおよび段付き部分Ｍ１１の長さはそれぞれＬ１およびＬ２である。そして、図６で、傾斜面３５２の長さがＬ１のときの実施例の逆起電力定数は、段付き部分Ｍ２の長さがＬ２のときの逆起電力定数よりも大きい。そして、実施例のモータにおける逆起電力定数は、比較例のモータにおける逆起電力定数よりも約０．３％高くなっている。
【００６９】
このように、傾斜面３５２を備えた実施例のマグネット３５を用いたモータでは、段付き部分Ｍ１１を備えた比較例のマグネットＭ１を用いたモータと比較すると次のとおりとなる。実施例および比較例で、アキシャル力を７０％に低減した場合、実施例は、比較例に比べて逆起電力定数の低下が抑制される。そして、図５に示すように、逆起電力定数は、傾斜面３５２の軸方向長さおよび段付き部分Ｍ１１の軸方向長さが長くなるほど、その差が大きくなっている。つまり、アキシャル力を７０％よりもさらに低減させた場合、実施例と比較例との逆起電力定数の差は大きくなる。
【００７０】
一方、図７で、傾斜面３５２の長さがＬ１のときの実施例の磁束密度は、段付き部分Ｍ２の長さがＬ２のときの磁束密度よりも大きい。そして、実施例のモータにおける磁束密度は、比較例のモータにおける磁束密度よりも約６％高くなっている。
【００７１】
以上のことから、マグネット３５の軸方向右側の端部、すなわち、回転検出部７１側の端部に傾斜面３５２を設けることで、アキシャル力を低減させ、且つ、逆起電力定数および回転検出部７１で検出される磁束密度の低下を抑制できる。そして、アキシャル力を低減させたときの、逆起電力定数および磁束密度の落ち込みを抑制する効果は、段付き部分Ｍ１１を備えたマグネットＭ１よりも、傾斜面３５２を備えたマグネット３５の方が高い。すなわち、モータＡにおいて、第１突出部３５に傾斜面３５２を設けることで、アキシャル力による振動および騒音等を抑制し、且つ、シャフト３１の出力および回転の精度の低下を抑制することが可能である。
【００７２】
なお、本実施形態のモータＡでは、第１突出部３５１の傾斜面３５２の軸方向左側の一部が、ステータコア２１と対向する、マグネット３５を採用している。しかしながら、これに限定されるものではない。上述のとおり、傾斜面３５２の軸方向長さによって、アキシャル力、逆起電力定数および回転検出部７１で検出される磁束密度が変化する。そのため、モータＡに要求される性能によって、傾斜面の軸方向長さが決定される。このとき、傾斜面３５２は、ステータコア２１と径方向に対向しなくてもよい。
【００７３】
＜１．１０  第１実施形態の変形例１＞
第１実施形態にかかるモータの変形例について図面を参照して説明する。図８は、第１実施形態にかかるモータの他の例の縦端面図である。図８に示すモータＡ１は、マグネット３５ａを有する。それ以外は、図１に示すモータＡと同じ構成を有する。そのため、モータＡ１において、モータＡと同じ部分には同じ符号を付すとともに、同じ部分の詳細な説明は省略する。
【００７４】
図８に示すように、マグネット３５ａは、軸方向右側の端部に第１突出部３５３を備える。第１突出部３５３は、内周面側に備えられた傾斜面３５４を備える。つまり、マグネット３５ａにおいて、傾斜面３５４は、径方向においてステータコア２１と反対側に設けられる。すなわち、傾斜面３５４が、ロータ筒部３２と対向して設けられる。
【００７５】
傾斜面３５４を備えたマグネット３５ａを採用したモータＡ１でも、ロータ３に作用するアキシャル力を低減し、且つ、逆起電力定数および回転検出部７１で検出される磁束密度の減少を抑制することができる。なお、マグネットの軸方向右側の端部の内周面および外周面の両方に傾斜面を設けてもよい。この場合、内面の傾斜面と外面の傾斜面の軸方向の長さは、同じであってもよいし、異なっていてもよい。
【００７６】
＜１．１１  第１実施形態の変形例２＞
第１実施形態にかかるモータの変形例について図面を参照して説明する。図９は、第１実施形態にかかるモータの他の例の縦端面図である。図９に示すモータＡ２では、ロータ筒部３２の軸方向左側の端部に、径方向外側に向かって延びる円環形状のストッパ部３２１が備えられる。ストッパ部３２１は、ロータ筒部３２と同一の部材で形成されていてもよい。ストッパ部３２１の製造工程としては、プレス加工を挙げることができるが、これに限定されない。ストッパ部３２１を設けることで、ロータ筒部３２の軸方向左側の端部の強度を高めることができる。これにより、ロータ筒部３２の変形を抑制することができる。
【００７７】
そして、マグネット３５の軸方向左側の端部、すなわち、第１突出部３５１と反対側の端部が、ストッパ部３２１と軸方向に接触する。なお、マグネット３５の軸方向左側の端部は、ストッパ部３２１と近接していれば、接触していなくてもよい。すなわち、ロータホルダ３０は、軸方向他方側のロータホルダ３０縁部から径方向外側に延びるストッパ部３２１を備え、マグネット３５の軸方向他方側の端部が、ストッパ部３２１と接する。
【００７８】
マグネット３５はストッパ部３２１と接触して、軸方向左側へ移動が防止される。このように、ロータ筒部３２が、ストッパ部３２１を備えることで、マグネット３５をロータ筒部３２に固定するときに、軸方向の位置決めが容易になる。また、マグネット３５をロータ筒部３２に圧入する場合に、ロータ筒部３２の強度が高くなるため、圧入時のロータ筒部３２の変形を抑制できる。
【００７９】
なお、本変形例では、ストッパ部３２１は、ロータ筒部３２の軸方向左側の端部に設けられるが、これに限定されない。例えば、マグネット３５の軸方向左側の端部の位置を決められた位置に位置決めするために、ロータ筒部３２の軸方向の中間部分より、径方向外側に延びる構成でもよい。ロータ筒部３２の軸方向の中間部分より径方向外側に延びる構成の場合、ストッパ部３２１をロータ筒部３２と別部材で製造し、それぞれ、組み合わせて固定する方法であってもよい。また、ロータ筒部３２の周面の一部を切って、径方向外側に折り曲げて形成してもよい。
【００８０】
＜１．１２  第１実施形態の変形例３＞
第１実施形態にかかるモータの変形例について図面を参照して説明する。図１０は、第１実施形態にかかるモータの他の例の縦端面図である。図１０に示すモータＡ３では、マグネット３５ａ３は、第１突出部３５１と軸方向反対側の端部に、第２突出部３５５を備える。マグネット３５ａ３が第２突出部３５５を備えている以外、図１に示すモータＡと同じ構成である。そのため、モータＡ３のモータＡと実質上同じ部分には、同じ符号を付すとともに、同じ部分の詳細な説明は省略する。
【００８１】
図５に示すように、傾斜面３５２を軸方向に長くしてアキシャル力は小さくなるが、傾斜面３５２の軸方向長さが長くなると、アキシャル力を小さくする効果が小さくなる。そこで、図１０に示すように、傾斜面３５２を軸方向に長くするとともに、マグネット３５ａ３の軸方向左側の端部に、ステータコア２１の軸方向左側の端部よりも軸方向左側に突出した、第２突出部３５５を備えている。第２突出部３５５を備えることで、アキシャル力をさらに小さくすることが可能である。
【００８２】
本変形例のマグネット３５ａ３では、第１突出部３５１に傾斜面３５２を設けて、アキシャル力を低減する。それに加えて、第２突出部３５５を、ステータコア２１の軸方向右側の端部に突出させて、アキシャル力を低減させる。なお、第１突出部３５１の、ステータコア２１の軸方向左側の端部と対向する位置から突出した突出部分の軸方向長さをＬｎ１とする。第２突出部３５５の、ステータコア２１の軸方向右側の端部と対向する位置から突出した突出部分の軸方向長さをＬｎ２とする。このとき、第１突出部３５１の突出部分の軸方向長さＬｎ１は、第２突出部３５５の突出部分の軸方向長さＬｎ２よりも長い。すなわち、マグネット３５ａ３の軸方向他方側の端部は、ステータコア２１の軸方向他方側の端部よりも軸方向他方側に突出した第２突出部３５５を含んでおり、第１突出部３５１のステータコア２１の軸方向一方側の端部より突出した長さＬｎ１は、第２突出部３５５のステータコア３２の軸方向他方側の端部から突出した長さＬｎ２よりも長い。
【００８３】
なお、筒形のマグネットにおいて、軸方向左側の端部を、ステータコアの軸方向左側の端部から軸方向左側に突出させることで、アキシャル力を低減することが可能である。つまり、筒形のマグネットでは、軸方向左側の端部だけで、アキシャル力が低減する。そのため、マグネット３５ａ３の第２突出部３５５の突出部分の軸方向長さは、筒形のマグネットの軸方向左側の突出部分の軸方向長さよりも短くてよい。そのため、マグネット３５ａ３は、筒形のマグネットで、アキシャル力を低減する場合に比べて、軸方向に短くてよい。これにより、マグネットのコストを低減可能であるとともに、マグネットを軽量化できるため、省電力化が可能である。
【００８４】
＜２．  第２実施形態＞
本発明の例示的な第２実施形態にかかるモータの概略構成について説明する。図１１は、本発明の第２実施形態のモータのマグネットと回転検出部とを拡大した縦端面図である。図１１に示すモータＢは、マグネット３５と回転検出部７１の相対的な位置が異なる以外、図１に示すモータＡと同じ構成を有している。そのため、モータＢでは、モータＡと同じ符号を付している。
【００８５】
回転検出部７１は、マグネット３５の軸方向右側の端部と対向する対向面７１１を備える。回転検出部７１は、上述のとおり、磁束密度を電圧に変換するホール素子を備える。ホール素子は、対向面７１１を通過する磁気の磁束密度を電気に変換する。そして、ロータ３の回転は、磁束密度の変化に基づいて、算出される。そのため、回転検出部７１で検出される磁束密度が大きいと、変化を検出しやすく、ロータ３の回転精度が高くなる。
【００８６】
そこで、回転検出部７１のマグネット３５に対する位置を変更し、その変更した位置での磁束密度に基づいて、回転検出部７１の位置を検討する。図１２は、回転検出部の対向面の中心とマグネットの傾斜面との径方向の位置による磁束密度の変化を示すグラフである。図１２では、マグネット３５の位置を変化させずに、回転検出部７１の対向面７１１の中心位置を、径方向に移動したときの回転検出部７１で検出される磁束密度である。なお、磁束密度は、マグネット３５の回転によって変化する。そのため、図１２に示す磁束密度は、マグネット３５の回転時に検出される磁束密度のうち最大の磁束密度である。また、本実施形態において、磁束密度は、数値シミュレーションによって算出される。
【００８７】
図１２の縦軸は、磁束密度である。図１２の縦軸は、回転検出部７１を径方向に動かして取得した磁束密度のうち、最大となる点の磁束密度を１００％とした比率で表している。横軸は、回転検出部７１の対向面７１１の中心の径方向の位置である。つまり、シャフト３１の中心軸から対向面７１１の中心軸までの径方向の距離である。図１２には、傾斜面が形成されていない、すなわち、筒形のマグネットにおける磁束密度の変化も示す。なお、傾斜面３５２を備えたマグネット３５の磁束密度の変化は実線で、筒形のマグネットの磁束密度の変化は破線で示す。
【００８８】
また、図１２には、傾斜面の軸方向右端の径方向の位置をＬａ、傾斜面の軸方向左端の径方向の位置をＬｃ、および、磁束密度が最大となる位置をＬｂとし、破線で示す。また、筒形のマグネットを用いたときの、磁束密度が最大となる位置をＬｄとし、破線で示す。
【００８９】
図１２に示すように、マグネット３５を用いたときの、磁束密度が最大となる位置Ｌｂは、位置Ｌａと位置Ｌｃとの間である。つまり、対向面７１１の中心を傾斜面３５２と軸方向に対向させたとき、回転検出部７１で検出される磁束密度が最大となる。このことを利用して、本実施形態にかかるモータＢでは、対向面７１１の中心と傾斜面３５２とを軸方向に対向させる位置に回転検出部７１が配置される。すなわち、対向面７１１は、傾斜面３５２と軸方向に対向する。さらには、対向面７１１の中点が、傾斜面３５２と軸方向に対向する。マグネット３５と回転検出部７１とを以上のように配置することで、検出される磁束密度が大きくなるので、ロータ３の回転を精度よく検出することが可能である。
【００９０】
また、回転検出部７１を磁束密度が最大となる位置に取り付けるとする。傾斜面３５２を備えたマグネット３５を用いる場合の方が、筒形のマグネットを用いる場合に比べて、対向面７１１の中心、すなわち、回転検出部７１の径方向の位置が、シャフトに近づく。これにより、インシュレータ２２の内壁部２２１と回転検出部７１との干渉を小さくすることが可能である。そして、インシュレータ２２に設けられた凹部２２２を小さくするまたはなくすことが可能である。
【００９１】
＜３．  第３実施形態＞
本発明の例示的な第３実施形態にかかるモータの概略構成について説明する。図１３は、本発明の第３実施形態のロータの周囲の縦端面図である。図１３に示すモータＣは、ロータ３のロータ筒部３２ｃが異なる以外、図１に示すモータＡと同じ構成である。そのため、モータＣのモータＡと実質上同じ部分には、同じ符号を付すとともに、同じ部分の詳細な説明は省略する。
【００９２】
図１３に示すように、モータＣでは、ロータ筒部３２ｃの軸方向右側の端部が、マグネット３５の軸方向右側の端部の第１突出部３５１よりも、軸方向右側に突出している。すなわち、ロータホルダ３０ｃの軸方向一方側の端部が、第１突出部３５１の軸方向一方側の端部よりも軸方向一方側に突出する。ロータホルダ３０ｃを上述のように構成する場合、ロータ筒部３２ｃ、ボス部３３及び天面部３４を含むロータホルダ３０ｃを、金属板のプレス加工で製造する。そして、ロータ筒部３２ｃの外周面に、成型によってマグネット３５を製造する。このとき、ロータ筒部３２ｃが軸方向右側に突出することで、成形金型をロータ筒部３２に取り付けが容易であり、マグネット３５の成形が容易である。
【００９３】
また、ロータ筒部３２ｃが、軸方向右側に突出しており、ロータ筒部３２ｃがバックヨークとして働く。そのため、回転検出部７１とマグネット３５とを離して配置しても、ロータ３の回転の検出に必要な磁束密度を検出することが可能である。そのため、マグネット３５と径方向に対向するステータ２を回転検出部７１から軸方向に離して配置することが可能である。これにより、インシュレータ２２に設けられた凹部２２２を小さくするまたはなくすことが可能である。
【００９４】
＜４．  第４実施形態＞
本発明の例示的な第４実施形態にかかるモータの概略構成について説明する。本発明に用いられるマグネットは、マグネットをステータの径方向の外側に配置するアウターロータ型のマグネットにも採用できる。図１４は、本発明の第４実施形態のモータの縦端面図である。図１４に示すモータＤは、ステータ２ｄと、ロータ３ｄと、第１軸受４１および第２軸受４２と、軸受ハウジング５ｄとを備える。
【００９５】
ステータ２ｄは、ステータコア２１ｄ、インシュレータ２２ｄおよびコイル２３を備えている。ステータコア２１ｄ、インシュレータ２２ｄおよびコイル２３の基本的な構造は、ステータ２と同じである。
【００９６】
ロータ３ｄは、シャフト３１と、ロータ筒部３２ｄと、ボス部３３ｄと、天面部３４ｄと、マグネット３５ｄとを備えている。ロータ筒部３２ｄと、ボス部３３ｄと、天面部３４ｄとが、ロータホルダ３０ｄの一部である。ボス部３３ｄがシャフト３１に固定されており、ボス部３３ｄとロータ筒部３２ｄとは、同軸であり、ロータ筒部３２ｄとボス部３３ｄとの軸方向左側の端部が、天面部３４ｄで連結される。ロータ筒部３２ｄは、内周面に筒形状のマグネット３５ｄが固定されている。マグネット３５ｄは、ステータコア２１ｄの外周面と径方向に対向する。すなわち、マグネットが、前記ステータコアよりも径方向外側に配置される。
【００９７】
軸受ハウジング５ｄの軸方向右側の端部に第１軸受４１が、軸方向左側の端部に第２軸受４２が設けられる。また、シャフト３１は、第１軸受４１および第２軸受４２を介して、軸受ハウジング５ｄに回転可能に支持される。そして、ステータコア２１ｄは、軸受ハウジング５ｄの径方向外側に固定される。シャフト３１を第１軸受４１および第２軸受４２を介して、軸受ハウジング５ｄに取り付けることで、マグネット３５ｄがステータコア２１ｄの径方向外側に隙間開けて配置される。
【００９８】
また、インシュレータ２２ｄに、駆動基板７が取り付けられており、駆動基板７に回転検出部７１が実装される。
【００９９】
マグネット３５ｄの軸方向右側の端部には、ステータコア２１ｄの軸方向右側の端部よりも、軸方向右側に突出した突出部３５１ｄを備えている。そして、突出部３５１のステータコア２１ｄと径方向に対向する面、図１４では、マグネット３５ｄの内周面に、傾斜面３５２が設けられる。
【０１００】
マグネット３５ｄｍの突出部３５１ｄに傾斜面３５２ｄを備えることで、ローラ２ｄのアキシャル力を減少させるとともに、逆起電力定数および回転検出部７１で検出される磁束密度の低下を抑制することができる。
【０１０１】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の趣旨の範囲内であれば、実施形態は種々の変形が可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１０２】
本発明は、モータに利用できる。
【符号の説明】
【０１０３】
Ａ・・・モータ、Ａ１・・・モータ、Ａ２・・・モータ、Ａ３・・・モータ、Ｂ・・・モータ、Ｃ・・・モータ、Ｄ・・・モータ、１・・・モータハウジング、１１・・・外壁部、１２・・・内壁部、１３・・・フランジ部、１４・・・第１弾性部材、２・・・ステータ、２ｄ・・・ステータ、２１・・・ステータコア、２１ｄ・・・ステータコア、２２・・・インシュレータ、２２ｄ・・・インシュレータ、２３・・・コイル、３・・・ロータ、３ｄ・・・ロータ、３１・・・シャフト、３２・・・ロータ筒部、３２ｄ・・・ロータ筒部、３３・・・ボス部、３３ｄ・・・ボス部、３４・・・天面部、３４ｄ・・・天面部、３５・・・マグネット、３５ａ３・・・マグネット、３５ｄ・・・マグネット、３５１・・・第１突出部、３５２・・・傾斜面、３５３・・・第１突出部、３５４・・・傾斜面、３５５・・・第２突出部、４１・・・第１軸受、４１１・・・外輪、４１２・・・内輪、４１３・・・ボール、４２・・・第２軸受、４２１・・・外輪、４２２・・・内輪、４２３・・・ボール、５・・・軸受ハウジング、５１・・・固定部、５１１・・・端面部、５２・・・軸受保持部、５２１・・・円環部
【図１】
2017225319.tif 000003
【図２】
2017225319.tif 000004
【図３】
2017225319.tif 000005
【図４】
2017225319.tif 000006
【図５】
2017225319.tif 000007
【図６】
2017225319.tif 000008
【図７】
2017225319.tif 000009
【図８】
2017225319.tif 000010
【図９】
2017225319.tif 000011
【図１０】
2017225319.tif 000012
【図１１】
2017225319.tif 000013
【図１２】
2017225319.tif 000014
【図１３】
2017225319.tif 000015
【図１４】
2017225319.tif 000016