TOP特許意匠商標
特許ウォッチ DM通知 Twitter
10個以上の画像は省略されています。
公開番号2021182839
公報種別公開特許公報(A)
公開日20211125
出願番号2020088362
出願日20200520
発明の名称ロータ、モータ、及び、ロータの製造方法
出願人株式会社ミツバ
代理人個人,個人,個人
主分類H02K 1/27 20060101AFI20211029BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】マグネットカバーのかしめに伴う永久磁石の損傷や劣化を未然に防止することができるロータ、モータ、及び、ロータの製造方法を提供する。
【解決手段】ロータは、回転軸、ロータコア、複数の永久磁石33、マグネットカバー71及び荷重受けブロック70Aを備える。複数の永久磁石33は、ロータコアの外周部に配置される。マグネットカバー71はロータコアと複数の永久磁石33の外側を覆い、軸方向の端部に径方向内側に屈曲したフランジ部71bを有する。荷重受けブロック70Aはロータコアの軸方向の端面とフランジ部71bの間に配置されて、フランジ部71bとロータコアに当接する。フランジ部71bの径方向内側の縁部は、径方向内側の端部が荷重受けブロック70Aの軸方向外側の端面から離間する形状とされている。
【選択図】図11
特許請求の範囲【請求項1】
ステータの磁界を受けて回転するロータであって、
回転軸と、
前記回転軸が同軸に固定されたロータコアと、
前記ロータコアの外周部に配置された複数の永久磁石と、
前記ロータコアと複数の前記永久磁石の外側を覆い、前記回転軸の回転軸線に沿う軸方向の端部に径方向内側に屈曲したフランジ部を有する略筒状のマグネットカバーと、
前記ロータコアの軸方向の端面と前記フランジ部の間に配置されて、前記フランジ部と前記ロータコアに当接する荷重受けブロックと、を備え、
前記フランジ部の径方向内側の縁部は、径方向内側の端部を前記荷重受けブロックの軸方向外側の端面から離間させる形状とされていることを特徴とするロータ。
続きを表示(約 960 文字)【請求項2】
前記フランジ部の径方向内側の縁部には、径方向の内側端が前記荷重受けブロックの軸方向外側の端面から離間する方向に反る湾曲形状部が形成されていることを特徴とする請求項1に記載のロータ。
【請求項3】
前記荷重受けブロックは、
前記回転軸の回転軸線を中心とした放射方向に延び、前記ロータコアの軸方向の端面に当接する複数の脚部と、
複数の前記脚部の前記ロータコアと逆側の軸方向の端部に連結された略円板状の端部壁と、を有し、
前記端部壁の軸方向外側の端面のうちの前記脚部と軸方向で重なる位置には、前記回転軸線を中心とした放射方向に延び、前記フランジ部が当接する複数の荷重受けリブが配置されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のロータ。
【請求項4】
前記端部壁の軸方向外側の端面のうちの隣接する前記荷重受けリブの間には、前記フランジ部が当接しない非接触部が配置されていることを特徴とする請求項3に記載のロータ。
【請求項5】
前記マグネットカバーは、
前記ロータコアと前記荷重受けブロックの外周を覆う周壁部と、
前記周壁部の軸方向の端部から径方向内側に屈曲して延びる前記フランジ部と、を備え、
前記周壁部と前記フランジ部の間の角部には、軸方向外側に突出する凸形状部が形成されていることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のロータ。
【請求項6】
請求項1から請求項5のいずれか1項に記載のロータと、
前記ロータの外周側に配置されて、磁界を発生するステータと、を備えていることを特徴とするモータ。
【請求項7】
請求項1に記載のロータの製造方法であって、
前記ロータコアの外周部に複数の前記永久磁石を配置するとともに、前記ロータコアの軸方向の端部に前記荷重受けブロックを組付ける工程と、
前記荷重受けブロック、前記ロータコア、及び、複数の前記永久磁石を前記マグネットカバーの周壁部内に圧入する工程と、
前記フランジ部を前記荷重受けブロックの軸方向外側の端面に押圧する工程と、
を有ることを特徴とするロータの製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、ロータ、モータ、及び、ロータの製造方法に関するものである。
続きを表示(約 6,900 文字)【背景技術】
【0002】
車両のワイパー装置等に用いられるモータとして、コイルが巻回されたステータの径方向内側に、永久磁石を有するロータが配置されたものがある。この種のモータに用いられるロータの永久磁石の配置方式として、ロータコアの外周部に永久磁石を配置するもの(SPM:Surface Permanent Magnet)がある。
【0003】
この方式を採用したロータでは、ロータコアの外周部に複数の永久磁石が組付けられ、その状態でロータコアと永久磁石の外側が略筒状のマグネットカバーによって覆われている。マグネットカバーは、略筒状の周壁内にロータコアと永久磁石を配置した後に、軸方向(回転軸線に沿う方向)の端部がロータコアの端部に固定されている。
【0004】
マグネットカバーの軸方向の端部の固定手段としては、マグネットカバーの端縁に予め折り曲げ片を設けておき、その折り曲げ片を折り曲げてロータコアの端面の孔や窪み部に係止させるもの(例えば、特許文献1参照。)や、かしめによるもの等が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
特開2008−295140号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
マグネットカバーの端縁に折り曲げ片を設け、その折り曲げ片をロータコアの端面の孔や窪み部に係止したロータにおいては、ロータコアと永久磁石に対するマグネットカバーの組付け作業が容易になる反面、組付け強度の面では、かしめによるものに劣る。
【0007】
しかし、かしめによってマグネットカバーをロータコアに固定したロータにおいては、マグネットカバーの端縁をかしめる際に、大きなかしめ荷重が永久磁石に伝達され易い。そして、かしめ作業の際に、マグネットカバーのかしめ部を通して永久磁石に大きなかしめ荷重が伝達されると、永久磁石に損傷や劣化が生じることが懸念される。
【0008】
そこで本発明は、マグネットカバーのかしめに伴う永久磁石の損傷や劣化を未然に防止することができるロータ、モータ、及び、ロータの製造方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記課題を解決するために、本発明に係るモータは、以下の構成を採用した。
即ち、本発明に係るモータは、ステータの磁界を受けて回転するロータであって、回転軸と、前記回転軸が同軸に固定されたロータコアと、前記ロータコアの外周部に配置された複数の永久磁石と、前記ロータコアと複数の前記永久磁石の外側を覆い、前記回転軸の回転軸線に沿う軸方向の端部に径方向内側に屈曲したフランジ部を有する略筒状のマグネットカバーと、前記ロータコアの軸方向の端面と前記フランジ部の間に配置されて、前記フランジ部と前記ロータコアに当接する荷重受けブロックと、を備え、前記フランジ部の径方向内側の縁部は、径方向内側の端部を前記荷重受けブロックの軸方向外側の端面から離間させる形状とされていることを特徴とする。
【0010】
本発明に係るモータは、ロータと、前記ロータの外周側に配置されて、磁界を発生するステータと、を備え、前記ロータは、回転軸と、前記回転軸が同軸に固定されたロータコアと、前記ロータコアの外周部に配置された複数の永久磁石と、前記ロータコアと複数の前記永久磁石の外側を覆い、前記回転軸の回転軸線に沿う軸方向の端部に径方向内側に屈曲したフランジ部を有する略筒状のマグネットカバーと、前記ロータコアの軸方向の端面と前記フランジ部の間に配置されて、前記フランジ部と前記ロータコアに当接する荷重受けブロックと、を備え、前記フランジ部の径方向内側の縁部は、径方向内側の端部が前記荷重受けブロックの軸方向外側の端面から離間する形状とされていることを特徴とする。
【0011】
本発明に係るロータの製造方法は、ロータコアの外周部に複数の永久磁石を配置するとともに、前記ロータコアの軸方向の端部に荷重受けブロックを組付ける工程と、前記荷重受けブロック、前記ロータコア、及び、複数の前記永久磁石をマグネットカバーの周壁部内に圧入する工程と、前記フランジ部を前記荷重受けブロックの軸方向外側の端面に押圧する工程と、を有ることを特徴とする。
【発明の効果】
【0012】
本発明に係るロータは、ロータコアの軸方向の端面とマグネットカバーのフランジ部の間に荷重受けブロックが配置されているため、マグネットカバーのかしめに伴う永久磁石の損傷や劣化を未然に防止することができる。
また、本発明に係るロータは、フランジ部の径方向内側の縁部が、径方向内側の端部を荷重受けブロックの軸方向外側の端面から離間させる形状とされている。このため、マグネットカバーの組付け時に、マグネットカバーのフランジ部が荷重受けブロックの端面方向に傾斜し、その状態でフランジ部に荷重受けブロック方向の押し付け荷重が入力されても、フランジ部の径方向内側の端部が荷重受けブロックの端面に当接するのを回避することができる。したがって、本発明に係るロータを採用した場合には、マグネットカバーの組付け時に、荷重受けブロックの損傷や摩耗粉の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
実施形態の駆動装置の斜視図。
実施形態の駆動装置の図1のII−II線に沿う断面図。
第1実施形態のロータの斜視図。
第1実施形態のロータの図3のIV−IV線に沿う断面図。
第1実施形態のロータの分解斜視図。
第1実施形態のロータのマグネットカバーを取り去った斜視図。
第1実施形態のロータのマグネットカバーを取り去った平面図。
第1実施形態の荷重受けブロックの斜視図。
第1実施形態のマグネットカバーの斜視図。
第1実施形態のマグネットカバーの図9のX−X線に沿う断面図。
第1実施形態のロータの図4のXI部の拡大図。
第1実施形態のロータの図11のXII部に対応する部分の組付け作業途中の状態を示す断面図。
第2実施形態のロータの斜視図。
第2実施形態のロータの分解斜視図。
第2実施形態のロータの組付け作業途中の状態を示す斜視図。
第2実施形態のロータの図15のXVI−XVI線に沿う断面図。
第3実施形態のロータの斜視図。
第3実施形態の荷重受けブロックの斜視図。
第3実施形態のロータの図17のXIX−XIX線に沿う断面図。
第3実施形態のロータの図19のXX部に対応する部分の組付け作業途中の状態を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下で説明する各実施形態では共通部分に同一符号を付し、重複する説明を一部省略するものとする。
【0015】
(駆動装置)
図1は、車両に用いられる駆動装置1の斜視図である。図2は、駆動装置1の図1のII−II線に沿う断面図である。
駆動装置1は、例えば、車両のワイパー装置の駆動源として用いられる。図1,図2に示すように、駆動装置1は、モータ2と、モータ2の回転を減速して出力する減速部3と、モータ2の駆動制御を行うコントローラ4と、を備えている。
なお、以下の説明において、単に「軸方向」と言う場合は、モータ2の回転軸31の回転軸線Cの方向に沿う方向を意味し、単に「周方向」と言う場合は、回転軸31の周方向を意味するものとする。また、単に「径方向」と言う場合は、回転軸31の径方向を意味するものとする。
【0016】
(モータ)
モータ2は、モータケース5と、モータケース5内に収納された略円筒状のステータ8と、ステータ8の径方向内側に配置され、ステータ8に対して回転可能に設けられたロータ9と、を備えている。本実施形態のモータ2は、ステータ8に電力を供給する際にブラシを必要としない、いわゆるブラシレスモータである。
【0017】
(モータケース)
モータケース5は、アルミニウム合金等の放熱性に優れた材料によって形成されている。モータケース5は、軸方向で分割可能に構成された第1モータケース6と、第2モータケース7と、からなる。第1モータケース6と第2モータケース7は、それぞれ有底円筒状に形成されている。
第1モータケース6は、底部10が減速部3のギヤケース40と接続されるように、当該ギヤケース40と一体成形されている。底部10の径方向略中央には、モータ2の回転軸31を挿通可能な貫通孔が形成されている。なお、本実施形態では、モータケース5とギヤケース40が駆動装置1のケーシングを構成している。
【0018】
また、第1モータケース6と第2モータケース7の各開口部6a,7aには、径方向外側に向かって張り出す外フランジ部16,17がそれぞれ形成されている。モータケース5は、外フランジ部16,17同士を突き合わせて内部空間が形成されている。モータケース5の内部空間には、ステータ8とロータ9が配置されている。ステータ8は、第1モータケース6の内周面に形成された段差部に圧入固定されている。
【0019】
(ステータ)
ステータ8は、積層した鋼板(電磁鋼板)から成るステータコア20と、ステータコア20に巻回される複数のコイル24と、を備えている。ステータコア20は、円環状のコア本体部21と、コア本体部21の内周部から径方向内側に向かって突出する複数(例えば、6つ)のティース22と、を有している。コア本体部21の内周面と各ティース22は、樹脂製のインシュレータ23によって覆われている。コイル24は、インシュレータ23の上から対応する所定のティース22に巻回されている。各コイル24は、コントローラ4からの給電により、ロータ9を回転させるための磁界を生成する。
【0020】
(ロータ)
ロータ9は、ステータ8の径方向内側に微小隙間を介して回転自在に配置されている。ロータ9は、回転軸31と、回転軸31が同軸に固定される略筒状のロータコア32と、ロータコア32の外周部に組付けられた4つの永久磁石33(図4,図5等参照。)と、を備えている。回転軸31は、減速部3を構成するウォーム軸44と一体に形成されている。回転軸31とウォーム軸44は、ギヤケース40(ケーシング)に軸受46,47を介して回転自在に支持されている。なお、永久磁石33としては、例えば、フェライト磁石が用いられる。しかしながら、永久磁石33は、これに限るものではなく、ネオジムボンド磁石やネオジム焼結磁石等を適用することも可能である。
ロータ9の詳細構造については後に説明する。
【0021】
(減速部)
減速部3は、モータケース5と一体化されたギヤケース40と、ギヤケース40内に収納された減速機構41と、を備えている。ギヤケース40は、アルミニウム合金等の放熱性に優れた金属材料によって形成されている。ギヤケース40は、一面に開口部40aを有する箱状に形成されている。ギヤケース40は、減速機構41を内部に収容するギヤ収容部42を有する。また、ギヤケース40の側壁40bは、第1モータケース6が一体形成されている箇所に、第1モータケース6の貫通孔とギヤ収容部42を連通する開口部43が形成されている。
【0022】
ギヤケース40の頂壁40cには、略円筒状の軸受ボス49が突設されている。軸受ボス49は、減速機構41の出力軸48を回転自在に支持するためのものであり、内周側に不図示の滑り軸受が配置されている。軸受ボス49の先端部内側には、不図示のOリングが装着されている。また、軸受ボス49の外周面には、剛性確保のための複数のリブ52が突設されている。
【0023】
ギヤ収容部42に収容された減速機構41は、ウォーム軸44と、ウォーム軸44に噛合されるウォームホイール45と、を備えている。ウォーム軸44は、軸方向の両端部が軸受46,47を介してギヤケース40に回転可能に支持されている。ウォームホイール45には、減速機構41の出力軸48が同軸に、かつ一体に設けられている。ウォームホイール45と出力軸48とは、これらの回転軸線が、ウォーム軸44(モータ2の回転軸31)の回転軸線Cと略直交するように配置されている。出力軸48は、ギヤケース40の軸受ボス49を介して外部に突出している。出力軸48の突出した先端には、モータ駆動する対象物品と接続可能なスプライン48aが形成されている。
【0024】
また、ウォームホイール45には、不図示のセンサマグネットが設けられている。このセンサマグネットは、後述するコントローラ4に設けられた磁気検出素子61によって位置を検出される。つまり、ウォームホイール45の回転位置は、コントローラ4の磁気検出素子61によって検出される。
【0025】
(コントローラ)
コントローラ4は、磁気検出素子61が実装されたコントローラ基板62を有している。コントローラ基板62は、磁気検出素子61がウォームホイール45のセンサマグネットに対向するように、ギヤケース40の開口部40a内に配置されている。ギヤケース40の開口部40aはカバー63によって閉塞されている。
【0026】
コントローラ基板62には、ステータコア20から引き出された複数のコイル24の端末部が接続されている。また、コントローラ基板62には、カバー63に設けられたコネクタ11(図1参照。)の端子が電気的に接続されている。コントローラ基板62には、磁気検出素子61の他に、コイル24に供給する駆動電圧を制御するFET(Field Effect Transistor:電界効果トランジスタ)等のスイッチング素子からなるパワーモジュール(不図示)や、電圧の平滑化を行うコンデンサ(不図示)等が実装されている。
【0027】
(第1実施形態のロータの詳細構造)
図3は、ロータ9の斜視図であり、図4は、ロータ9の図3のIV−IV線に沿う断面図である。また、図5は、ロータ9の分解斜視図である。図6、図7は、後述するマグネットカバー71を取り去ったロータ9の斜視図と平面図である。
ロータ9は、回転軸31(図3〜図7では図示省略)と、回転軸31が同軸に固定されたロータコア32と、ロータコア32の外周部に配置された4つの永久磁石33と、ロータコア32の軸方向の一端側と他端側にそれぞれ配置された一対の荷重受けブロック70A,70Bと、ロータコア32及び永久磁石33と一対の荷重受けブロック70A,70Bを軸方向及び径方向の外側から覆う金属製のマグネットカバー71と、を備えている。
なお、各荷重受けブロック70A,70Bについて軸方向外側とは、軸方向のうちのロータコア32の配置される側と逆側を意味するものとする。
【0028】
ロータコア32は、略同形状の複数の鋼板(電磁鋼板)が軸方向に積層されて構成されている。ロータコア32は、略円筒状のコア本体部32aと、コア本体部32aの外周から放射方向に突出する4つの突極32bと、を有している。
【0029】
4つの突極32bは、コア本体部32aの外周から周方向等間隔に突出している。本実施形態では、コア本体部32aの外周面は、ロータ9の軸心(回転軸線C)を中心とした略円形形状に形成されている。各突極32bのうちの、ロータコア32の円周方向に臨む側面は、平坦面によって構成されている。ロータコア32の円周方向で隣接する突極32bの間には、永久磁石33が組付けられる。
【0030】
本実施形態では、永久磁石33は軸方向視で略円弧状に形成されている。ロータコア32の各突極32bは、ロータ9の軸心(回転軸線C)から径方向外側の端部までの距離が、ロータ9の軸心(回転軸線C)から永久磁石33の外周面の最大膨出部までの距離とほぼ同じになるように形成されている。
(【0031】以降は省略されています)

この特許をJ-PlatPatで参照する

関連特許

株式会社ミツバ
回転電機
株式会社ミツバ
駆動装置
株式会社ミツバ
プーリ装置
株式会社ミツバ
モータ装置
株式会社ミツバ
モータ装置
株式会社ミツバ
モータ装置
株式会社ミツバ
電動モータ
株式会社ミツバ
モータ装置
株式会社ミツバ
モータ装置
株式会社ミツバ
リニアモータ
株式会社ミツバ
リニアモータ
株式会社ミツバ
連携システム
株式会社ミツバ
燃料供給装置
株式会社ミツバ
磁気ギヤ装置
株式会社ミツバ
ワイパアーム
株式会社ミツバ
クラッチ装置
株式会社ミツバ
燃料供給装置
株式会社ミツバ
リニアモータ
株式会社ミツバ
燃料供給装置
株式会社ミツバ
ワイパブレード
株式会社ミツバ
ワイパブレード
株式会社ミツバ
ワイパブレード
株式会社ミツバ
ワイパブレード
株式会社ミツバ
ブラシレスモータ
株式会社ミツバ
ブラシレスモータ
株式会社ミツバ
ブラシレスモータ
株式会社ミツバ
モータの製造方法
株式会社ミツバ
ブラシレスモータ
株式会社ミツバ
ブラシレスモータ
株式会社ミツバ
ノックアウト装置
株式会社ミツバ
ブラシレスモータ
株式会社ミツバ
永久磁石同期モータ
株式会社ミツバ
巻線装置及びモータ
株式会社ミツバ
車両用開閉体制御装置
株式会社ミツバ
テールゲート制御装置
株式会社ミツバ
射出成形体の製造方法
続きを見る