JP5030794B2

JP5030794B2 - 回転電機

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Publication number: JP5030794B2
Application number: JP2007553918A
Authority: JP
Inventors: 雅通大久保; 俊弘竹荒
Original assignee: Mitsuba Corp
Current assignee: Mitsuba Corp
Priority date: 2006-01-10
Filing date: 2007-01-10
Publication date: 2012-09-19
Anticipated expiration: 2027-01-10
Also published as: US20090001839A1; WO2007080888A1; JPWO2007080888A1; DE112007000139T5; CN101371418A

Description

本発明は、モータや発電機などの回転電機に関し、特に、櫛歯状のアームを有するマグネットホルダを備えた回転電機に関する。

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を用いて固定される場合が多い。また、特許文献１,２のように、ロータコアや回転軸の外周上にマグネットを配し、それを非磁性部材によってモールド固定する方式も知られている。特許文献１では、ダイカスト成形によりマグネット間に非磁性部材を充填する方式が、特許文献２では、合成樹脂によりマグネットをロータコア外周に一体成形する方式が示されており、これらの方式では、接着剤を使用することなくマグネットをロータコア等に固定することができる。

一方、接着剤が不要な方式としては、特許文献３,４に示すような、櫛歯状のアームを備えたマグネットホルダを使用する方式も多用されている。図１２は、マグネットホルダを用いた場合のマグネット固定構造を示す斜視図である。図１２のマグネットホルダ101は、非磁性材料（若しくは非磁性材料にて被覆された部材）にて形成され、回転軸107に固定される。マグネットホルダ101は、回転軸に固定されるホルダベース102と、ホルダベース102の一端側から軸方向に延伸形成された複数個のホルダアーム103とを備えた構成となっている。ロータコア104の外周には、軸方向に沿ってホルダ取付溝105が形成されており、ホルダアーム103はこのホルダ取付溝105に嵌合固定される。ロータコア104に取り付けられた各ホルダアーム103の間には、マグネット106（106a,106b）が軸方向から圧入気味に挿入され、ロータコア104の外周に固定される。
特開平5-153745号公報特開平9-19091号公報特開2004-129369号公報特開2005-45978号公報特願2004-210085号

しかしながら、図１２のような形態のマグネットホルダ101を使用した場合、ホルダアーム103の基部103aまでマグネット106が隙間なく挿入され、しかも、基部103aの剛性が高いため、次のような問題があった。まず第１に、マグネットホルダ101にマグネット106を挿入しアーム基部103aまで押し込むと、寸法誤差等のため、図１３（ａ）のようにアーム端部103bがどうしても周方向に開いてしまうという場合があった。マグネットホルダ101では、ホルダアーム103の弾性によってマグネット106のラジアル方向の移動を規制しており、アーム端部103bが開くと、マグネット106のラジアル方向の押さえが弱くなる。この場合、ホルダアーム103はホルダ取付溝105に嵌合固定されており、アーム端部103bは開きにくい構造とはなっているものの、嵌合部にも所要の遊びが設けられており、その分の開きは避けがたい。

このようにアーム端部103bが開き、マグネット106のラジアル方向の押さえが弱くなると、マグネット106の端部側が浮き上がり、マグネット106にガタが生じるおそれがある。特に、図１２のように軸方向に複数個のマグネット106（106a,106b）を挿入する構成の場合、端部側のマグネット106bにガタが生じ易くなる。マグネット106にラジアル方向のガタが生じると、回転電機としての性能（コギング等）や信頼性が低下し、特に、電動パワーステアリング装置用のモータのように、低コギング・高信頼性が求められる回転電機ではその影響が大きく、ガタの改善が求められていた。

また、第２の問題として、アーム基部103aの隙間寸法が小さいと、図１３（ｂ）に示すように、マグネット106を完全にホルダアーム103の奥まで押し込めない場合があるという問題があった。この場合、図１３（ａ）と同様に、アーム端部103bが開く上に、マグネット106も所定の位置まで挿入できない。図１２のようなマグネットホルダ101では、マグネット106を所定の位置まで挿入できないと、組付後のマグネット106の軸方向位置にバラツキが生じる。このため、周方向に配置された各マグネット106の取付位置にバラツキが生じる可能性があり、このような位置ずれが生じた場合、回転電機の性能への影響は避けられず、この点に関する対策も求められていた。

本発明の目的は、マグネットのラジアル方向のガタを抑えると共に、マグネットの軸方向の取付位置のバラツキを抑え得る回転電機を提供することにある。

本発明の回転電機は、回転軸に固定されたロータコアと、前記ロータコアの外周に周方向に沿って取り付けられた複数個のマグネットと、前記回転軸に固定されるベース部と前記ベース部から前記回転軸の延伸方向に向かって突出形成された複数個のアーム部材とを備え、隣接する前記アーム部材の間に前記マグネットを収容保持可能なマグネットホルダとを有してなる回転電機であって、
前記アーム部材は、前記ロータコアの外周部に固定され前記回転軸延伸方向に延びるアーム本体と、前記ベース部と前記アーム本体の軸方向端部とを接続し、前記アーム本体よりも周方向の幅が小さく形成され周方向に弾性的に可撓なブリッジ部とを有することを特徴とする。

本発明の回転電機にあっては、ベース部から回転軸延伸方向に向かって突出形成されたアーム部材を、アーム本体と、ベース部とアーム本体とを接続しアーム本体よりも周方向の幅が小さいブリッジ部とを備えた構成とすることにより、アーム部材の基部の剛性が従来のマグネットホルダよりも抑えられ、マグネットがアーム部材の弾性によって保持される。このため、マグネットの取り付けに際し、アーム部材の端部が開いてしまうのを抑えることができ、端部の開きに伴うマグネット保持力の低下を防止し、マグネットのガタを抑えることが可能となる。特に、軸方向に複数個のマグネットを配置する構成の場合、前述のように、端部側のマグネットにガタが生じ易いが、端部側のマグネットもアーム部材の弾性によってガタなく保持される。また、この場合、前記マグネットは、前記ブリッジ部が周方向に弾性的に撓みつつ、隣接する前記アーム部材の間に保持されるようにしても良い。

前記回転電機において、前記ベース部の隣接する前記アーム部材の間に前記マグネットの軸方向の端部が当接する当接面を設け、前記アーム本体の前記ベース部側の端部を前記当接面の位置から軸方向に離れた位置に配置するようにしても良い。これにより、マグネットの取り付けに際し、マグネットがアーム部材の付け根にて挟み付けられないため、マグネットが挿入し易く、作業性が向上する。また、アーム部材の付け根にてマグネットの挿入が妨げられず、アーム部材の奥までマグネットを挿入できるため、マグネット取付位置のバラツキが抑えられる。また、この場合、前記アーム本体の前記ベース部側の端面と前記当接面との間に、前記マグネットが進入可能な空隙部を設けても良い。さらに、前記空隙部における隣接する前記ブリッジ部間の距離を、前記マグネットの周方向寸法よりも大きく設定しても良い。

本発明の回転電機によれば、回転軸に固定されたロータコアと、ロータコアの外周に周方向に沿って取り付けられた複数個のマグネットと、回転軸に固定されるベース部とベース部から回転軸の延伸方向に向かって突出形成された複数個のアーム部材とを備え、隣接するアーム部材の間にマグネットを収容保持可能なマグネットホルダとを有してなる回転電機にて、前記アーム部材を、ロータコアの外周部に固定され回転軸延伸方向に延びるアーム本体と、ベース部とアーム本体とを接続し、アーム本体よりも周方向の幅が小さく形成されたブリッジ部とを有する構成としたので、アーム部材の基部の剛性を従来のマグネットホルダよりも小さく抑えることができ、マグネットをアーム部材の弾性によって保持することが可能となる。従って、マグネットの取り付けに際し、アーム部材の端部が開いてしまうのを抑えることができ、端部の開きによるマグネット保持力の低下を防止することが可能となる。このため、保持力低下に伴うマグネットのガタを抑えることができ、回転電機の性能や信頼性の向上を図ることが可能となる。

本発明の一実施例であるブラシレスモータの構成を示す断面図である。図１のブラシレスモータの分解斜視図である。図１のブラシレスモータにて使用されるマグネットホルダの斜視図である。図３のマグネットホルダの正面図である。図４のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。図３のマグネットホルダの背面図である。ホルダアームの構成を簡略化して示した説明図である。図６におけるＰ部の拡大図である。（ａ）は図８のＣ−Ｃ線に沿った断面図、（ｂ）は図８のＤ−Ｄ線に沿った断面図である。図１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。図１０のＱ部の拡大図である。従来のマグネットホルダを用いた場合のマグネット固定構造を示す斜視図である。従来のマグネットホルダにおける問題点を示す説明図である。

符号の説明

１ブラシレスモータ（回転電機）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ロータコア外周面１７ロータマグネット
１７ａ,１７ｂロータマグネット１７ｃ軸方向端面
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ねじ２４プリント基板
２５エンドキャップ２６電源線
２７ゴムグロメット３１ホルダベース（ベース部）
３２ホルダアーム（アーム部材）３３センサマグネット取付部
４１アーム本体４１ａ端部
４２マグネット保持片４３マグネット収容部
４４嵌合突起４５ホルダ取付溝
４５ａ開口部４５ｂ底部
４６第１接触部４７第２接触部
４８非接触部４９間隙
５１ブリッジ部５２切欠部
５３側壁部５３ａ内端面（当接面）
５４空隙部５５突起
５６凹部Ｗ_１ブリッジ部幅寸法
Ｗ_２アーム本体幅寸法Ｗ_３突起周方向幅
Ｗ_４突起径方向幅 101 マグネットホルダ
102 ホルダベース 103 ホルダアーム
103a 基部 103b アーム端部
104 ロータコア 105 ホルダ取付溝
106 マグネット 106a,106b マグネット
107 回転軸

以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の一実施例であるブラシレスモータ（回転電機）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。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、電動パワーステアリング装置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。

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。

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。

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が取り付けられている。ロータマグネット１７（以下、マグネット１７と略記する）は、軸方向に２個ずつ（１７ａ,１７ｂ）取り付けられており、周方向には６組配置される。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。

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はマグネットホルダ１９の斜視図、図４はその正面図、図５は図４のＢ−Ｂ線に沿った断面図、図６はその背面図である。図３,５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に固定されるホルダベース（ベース部）３１と、ホルダベース３１から軸方向に突出形成されたホルダアーム（アーム部材）３２が設けられている。ホルダベース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。

ホルダアーム３２はホルダベース３１から軸方向に延びる片持ち梁構造となっており、軸方向に沿って延びるアーム本体４１と、アーム本体４１とホルダベース３１との間を接続するブリッジ部５１とから構成されている。図７は、ホルダアーム３２の構成を簡略化して示した説明図である。図７に示すように、ブリッジ部５１の周方向の幅寸法Ｗ_１は、アーム本体４１の幅寸法Ｗ_２よりも小さくなっている（Ｗ_１＜Ｗ_２）。ブリッジ部５１の周方向両側には切欠部５２が形成されており、隣接するブリッジ部５１の間には、切欠部５２を挟んで、側壁部５３が形成されている。

本発明によるモータ１では、図３,７等に示すように、マグネットホルダ１９のホルダアーム３２は、幅の細いブリッジ部５１にてホルダベース３１に支持される形となっている。このため、ブリッジ部５１が弾性片として作用して周方向に弾性的に撓むことにより、図１２に示したマグネットホルダ101に比してアーム基部における剛性が低く抑えられている。また、アーム本体４１のブリッジ部５１側（図５において左端側）の端部４１ａは、側壁部５３の内端面（当接面）５３ａから軸方向に離れた位置に配置されている。これにより、端部４１ａと内端面５３ａの間には、Ｗ_１とＷ_２の差に基づき空隙部５４が形成される。なお、図７では、構成の理解が容易なように、空隙部５４の寸法を誇張して示している。

側壁部５３の内端面５３ａには、図３,５,６に示すように、軸方向に向かって突起５５が突設されている。図８は図６におけるＰ部の拡大図、図９（ａ）は図８のＣ−Ｃ線に沿った断面図、図９（ｂ）は図８のＤ−Ｄ線に沿った断面図である。図８に示すように、側壁部５３には、２個の突起５５が周方向に並んで配置されている。突起５５は、図９に示すように、側壁部５３に形成された深さ約１.５mmの凹部５６の底面から突設されており、図９（ｂ）に示すように、その先端部が細くなっている。突起５５の基部の周方向幅Ｗ_３は約１mm、径方向幅Ｗ_４は約１.５mmとなっており、その先端部は、側壁部５３の内端面５３ａから約１mm程度突出している。

図１０は図１のＡ−Ａ線に沿った断面図、図１１は図１０のＱ部の拡大図である。ホルダアーム３２の断面は、図１１に示すように略Ｔ字形になっており、軸方向に沿って延びるアーム本体４１の外周側には、一対のマグネット保持片４２が形成されている。隣接するホルダアーム３２の対向するマグネット保持片４２の間には、両マグネット保持片４２及びロータコア１６の外周面１６ａとによってマグネット収容部４３が形成されている。セグメント状のマグネット１７は、軸方向からマグネット収容部４３に圧入され、マグネット収容部４３内に保持される。

アーム本体４１の内周側には嵌合突起４４が形成されている。嵌合突起４４はロータコア１６の外周部に形成されたホルダ取付溝４５に嵌合する。ホルダ取付溝４５は回転軸方向に沿って延設されており、周方向に沿って等分に６個形成されている。ホルダ取付溝４５の開口部４５ａは底部４５ｂよりも狭くなっており、嵌合突起４４もそれに合わせて断面が略台形状に形成されている。嵌合突起４４を軸方向からホルダ取付溝４５内に挿入すると、略台形状の嵌合突起４４がホルダ取付溝４５に密着嵌合し、ホルダアーム３２は径方向に抜け止めされた形でロータコア１６の外周面１６ａに固定される。

マグネット保持片４２は、図１１に示すように、アーム本体４１からロータコア外周面１６ａと間隔をあけて対向しつつ周方向に沿って延びている。マグネット保持片４２の先端部には、マグネット収容部４３にマグネット１７を装着すると、マグネット１７の外周面に当接する第１接触部４６が設けられている。一方、アーム本体４１には第２接触部４７が周方向に向かって突設されており、マグネット収容部４３にマグネット１７を取り付けると、この第２接触部４７がマグネット１７の外周面に当接する。第１接触部４６と第２接触部４７との間には、マグネット１７と接触せずに間隙が形成される非接触部４８が設けられている。

マグネット１７は、ロータシャフト２に固定された状態のロータコア１６及びマグネットホルダ１９にホルダアーム３２の自由端側（図５において右端側）から、マグネット１７ａ,１７ｂの順に１個ずつ取り付けられる。ここで、第１接触部４６とロータコア外周面１６ａとの間は、マグネット保持片４２が自由な状態では、そこに取り付けられるマグネット１７の対応部位の厚みよりも若干小さく形成されている。また、マグネット収容部４３にて対向する第２接触部４７間の距離は、マグネット１７の周方向の幅よりも若干小さくなっている。従って、マグネット１７は、マグネット保持片４２を外周側に押し開きつつ、また、アーム本体４１を周方向に押圧しつつ、マグネット収容部４３に軸方向から圧入される。

ホルダアーム３２間に圧入されたマグネット１７ａは、その軸方向端面１７ｃが側壁部５３の内端面５３ａに対向し、圧入を続けると、やがて、軸方向端面１７ｃは内端面５３ａに形成された突起５５に当接する。モータ１では、マグネット１７ａが突起５５に当接した後もマグネット１７ａ,１７ｂをそのまま圧入する。そして、マグネット１７ａの軸方向端面１７ｃによって突起５５を圧潰しつつ、マグネット１７ｂとロータコア１６の後端面（図１において右端面）が揃うまで、マグネット１７ｂを圧入する。マグネット１７を装着した後、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、マグネット１７を径方向から押さえると共に、マグネット１７の軸方向への移動を規制する（抜け止め）。

ここで、マグネット１７やロータコア１６にはそれぞれ寸法公差があり、特に、軸方向に複数個のマグネットを配置する場合には、寸法公差が集積して軸方向にガタが生じ易くなる。これに対し、突起５５を圧潰してマグネット１７を取り付ける当該モータ１では、集積公差は突起５５の潰し代にて吸収される。従って、軸長が長い仕様の場合など、軸方向に複数個のマグネット１７を使用するモータにおいても、マグネット１７に軸方向のガタが生ぜず、振動によってマグネット１７が損傷するなどの問題も生じない。また、周方向に配置した各マグネット１７の取付位置が揃い、マグネット１７の軸方向の位置ズレも防止でき、モータ特性も安定する。さらに、集積公差を突起５５にて吸収するため、マグネット１７やロータコア１６の加工精度も緩和でき、コスト削減が図られる。

一方、マグネット１７ａを側壁部内端面５３ａまで一杯に押し込むと、前述のように、図１２のような従来のマグネットホルダ101では、ホルダアーム103の基部103aの剛性が高いため、アーム端部103bが開いたり、マグネット106を奥まで挿入できなかったりするという問題があった。これに対し、本発明のモータ１では、マグネットホルダ１９におけるホルダアーム３２の基部剛性が低く抑えられているため、マグネット１７ａを奥まで押し込んでも、ブリッジ部５１の撓みにより、マグネット１７がホルダアーム３２によって弾性的に保持される。このため、ホルダアーム３２の端部が開くのを抑えることができ、マグネット１７のガタを防止し、モータ性能や信頼性の向上を図ることが可能となる。

また、図７に示すように、その際、マグネット１７ａの端部は空隙部５４に収容される。空隙部５４の部位は、周方向に隣接するブリッジ部５１間の距離が、マグネット１７ａの周方向寸法よりも若干大きくなっている。従って、マグネット１７ａの端部は、空隙部５４内にてホルダアーム３２に規制されずに収容される。すなわち、本発明のモータ１では、マグネット１７ａがマグネットホルダ１９のホルダアーム３２の根元まで隙間なく押さえ込まれず、マグネット挿入時にホルダアーム３２に生じる応力が緩和される。このため、マグネット１７ａをホルダアーム３２間に挿入し易くなると共に、マグネット１７ａをホルダアーム３２の基部まで確実に挿入することができる。

このようにしてマグネット収容部４３内に圧入されたマグネット１７は、マグネット保持片４２及びアーム本体４１の弾発力によってマグネット収容部４３内に保持される。この際、マグネット１７は、第１接触部４６によって径方向の移動が規制され、第２接触部４７によって周方向の移動が規制される。すなわち、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の弾発力によってロータコア外周面１６ａに保持固定される。従って、接着剤使用時にマグネット１７に作用する各構成部品の熱変形量の違いに基づく引張力を回避でき、線膨張係数の違いに起因するマグネット割れを防止することが可能となる。

また、マグネット１７が第１,第２接触部４６,４７の２点で支持され、しかもそれらの間に非接触部４８が設けられているので、モータ使用時に雰囲気温度が上昇しマグネット１７が熱膨張しても、ホルダアーム３２に強固に拘束されない。従って、変形拘束によりマグネット１７に発生する応力を緩和することができ、この点においても、マグネットの割れ防止が図られる。

さらに、接着剤を用いないため、接着条件や塗布量による接着強度のバラツキや、高温環境下での接着剤の劣化の問題がなく、製品の品質向上が図られる。また、ホルダアーム３２がホルダ取付溝４５によって位置決めされるため、マグネットを精度良く位置決め固定することが可能となり、製品特性の安定化も図られる。この場合、マグネットの位置決めに際しても回り止め機構は不要であり、装置構成自体も簡略化され組付工数も削減される。加えて、マグネット１７の圧入という組付作業のみにてモータを組み立てられることから、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、製造設備や組付工数も削減される。従って、接着剤不使用分も含め、製造コストの低減を図ることが可能となる。

一方、マグネット１７は一般に寸法公差が大きく、マグネット１７として希土類磁石を用いた場合には、マグネット表面に傷を付けると発錆のおそれがある。このため、マグネット収容部４３では、マグネット１７を保持する押圧力を確保しつつ、圧入力が過大になるのを避ける必要がある。そこで、当該マグネット固定構造では、マグネット収容部４３の断面形状をマグネット１７のそれとは同一とせず、第１,第２接触部４６,４７による２点支持とし、それらの間に非接触部４８を設けることにより、寸法公差による圧入力の変化を緩和している。従って、マグネット１７の寸法にバラツキがあっても、ほぼ一定の押圧力でマグネット１７をマグネット収容部４３内に柔軟に圧入でき、組付時におけるマグネットの損傷を防止できる。

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はホルダベース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の磁極はマグネット１７と対応して同極数に着磁され、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。

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、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。

マグネットカバー２１は、マグネット１７を収容しセンサマグネット２０が取り付けられた状態のマグネットホルダ１９にホルダベース３１側から装着される。マグネットカバー２１の開口端部（図１,２において右端側）は、マグネット１７ｂとロータコア１６の後端面を抱き込むような形でカシメ固定される。これにより、マグネット１７は軸方向に対して抜け止めされる。マグネットカバー２１の内径は、ホルダアーム３２の外径よりも若干小さくなっており、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。但し、ロータコア外周面１６ａに取り付けられたマグネット１７の外径は、マグネットカバー２１の内径よりも小さくなっている。

すなわち、マグネット収容部４３にマグネット１７を取り付けたとき、ホルダアーム３２の外周端はマグネット１７の外周端よりも径方向外側に配置される。従って、マグネット１７の頂点とマグネットカバー２１の内周面との間には、図１１に示すように間隙４９が形成される。このため、マグネットカバー２１を圧入する際に、マグネットカバー２１の内周面はマグネット１７と接触せず、マグネット１７を傷付けることなくマグネットカバー２１を取り付けることができる。

当該モータ１では、マグネットカバー２１が無くともマグネット１７はマグネットホルダ１９によって固定される。しかしながら、マグネット１７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、ここでは信頼性向上の見地からマグネット１７の外側にマグネットカバー２１が取り付けられている。なお、マグネットカバー２１の圧入により、マグネット保持片４２はさらにマグネット１７に押し付けられ、マグネット１７はより強固に保持固定される。

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の磁極はマグネット１７と対応して同極数に着磁され、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。

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２４が取り付けられ、センサホルダ２２とプリント基板２４はねじ２３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２４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。

なお、実施例１では、ロータ７の回転位置検出にセンサマグネット２０とホール素子８を用いた例を示したが、それらに代えて、レゾルバロータとレゾルバを用いても良い。この場合、概ねセンサマグネット２０の位置にレゾルバロータを取り付ける。レゾルバロータはロータシャフト２に固定される。マグネットホルダ１９やマグネットカバー２１は、センサマグネット取付部３３や小径部２１ａ，テーパ部２１ｃを廃した形態とする。そして、ブラケット１４のホール素子８の部位にはレゾルバを配置する。

本発明は前記実施例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、前述の実施例では、インナーロータ型ブラシレスモータに本発明を適用した例を示したが、ブラシ付きモータや発電機に本発明を適用することも可能である。また、本発明のモータ１では、接着剤を用いることなくロータマグネット１７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を少量の接着剤にて固定しても良い。

Claims

回転軸に固定されたロータコアと、前記ロータコアの外周に周方向に沿って取り付けられた複数個のマグネットと、前記回転軸に固定されるベース部と前記ベース部から前記回転軸の延伸方向に向かって突出形成された複数個のアーム部材とを備え、隣接する前記アーム部材の間に前記マグネットを収容保持可能なマグネットホルダとを有してなる回転電機であって、
前記アーム部材は、前記ロータコアの外周部に固定され前記回転軸延伸方向に延びるアーム本体と、前記ベース部と前記アーム本体の軸方向端部とを接続し、前記アーム本体よりも周方向の幅が小さく形成され周方向に弾性的に可撓なブリッジ部とを有することを特徴とする回転電機。
回転軸に固定されたロータコアと、前記ロータコアの外周に周方向に沿って取り付けられた複数個のマグネットと、前記回転軸に固定されるベース部と前記ベース部から前記回転軸の延伸方向に向かって突出形成された複数個のアーム部材とを備え、隣接する前記アーム部材の間に前記マグネットを収容保持可能なマグネットホルダとを有してなる回転電機であって、
前記アーム部材は、前記ロータコアの外周部に固定され前記回転軸延伸方向に延びるアーム本体と、前記ベース部と前記アーム本体を接続し、前記アーム本体よりも周方向の幅が小さく形成されたブリッジ部とを有し、
前記マグネットは、前記ブリッジ部が周方向に弾性的に撓みつつ、隣接する前記アーム部材の間に保持されることを特徴とする回転電機。
請求項１又は２記載の回転電機において、前記ベース部は、隣接する前記アーム部材の間に、前記マグネットの軸方向の端部が当接する当接面を備え、前記アーム本体の前記ベース部側の端部は、前記当接面の位置から軸方向に離れた位置に配置されることを特徴とする回転電機。
請求項３記載の回転電機において、前記アーム本体の前記ベース部側の端面と前記当接面との間に、前記マグネットが進入可能な空隙部を設けたことを特徴とする回転電機。
請求項４記載の回転電機において、前記空隙部における隣接する前記ブリッジ部間の距離は、前記マグネットの周方向寸法よりも大きいことを特徴とする回転電機。