特許 5969330 ロータ及びモータ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5969330

(24)【登録日】2016年7月15日

(45)【発行日】2016年8月17日

(54)【発明の名称】ロータ及びモータ

(51)【国際特許分類】

   H02K 1/22 20060101AFI20160804BHJP

【ＦＩ】

   H02K1/22 Z

【請求項の数】7

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2012-195256(P2012-195256)

(22)【出願日】2012年9月5日

(65)【公開番号】特開2014-54011(P2014-54011A)

(43)【公開日】2014年3月20日

【審査請求日】2015年3月25日

(73)【特許権者】

【識別番号】000101352

【氏名又は名称】アスモ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(72)【発明者】

【氏名】原田 優

【審査官】 田村 耕作

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０３−２４３１４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６２−１２６８５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−０６９７４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０２−０３３５６３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００６−２２３０８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−０２３５３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−２９９１７９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｋ １／２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ティース部の基端部同士を環状に連結してなる環状部を有したロータコアを軸方向に複数のコアブロックに仮想分割し、その仮想分割したコアブロックにて少なくとも前記環状部の形状を異ならせる構成としたロータであって、
前記ロータコアは、径方向幅の異なる環状部を有する前記仮想分割した複数のコアブロックが軸方向に混在して配置されており、
前記複数のコアブロックは、
径方向幅狭の環状部を有し少なくとも該環状部がコアブロック単体において飽和磁束密度となるコアブロックと、
径方向幅広の環状部を有し少なくとも該環状部がコアブロック単体において非飽和磁束密度となるコアブロックとを含み、
前記径方向幅狭の環状部を有するコアブロックは、回転軸を回転可能に支持する軸受の少なくとも一部を環状部の内側に収容する最も径方向幅狭の環状部を有するコアブロックを含んでおり、
前記径方向幅広の環状部を有するコアブロックは、前記回転軸に固定される最も径方向幅広の環状部を有するコアブロックを含んでおり、
前記ロータコアは、前記コアブロック単体において飽和磁束密度となる前記径方向幅狭の環状部に流しきれない磁束を前記径方向幅広の環状部にて流すことで、ロータコアの環状部全体で磁気飽和しないように構成されたことを特徴とするロータ。

【請求項2】

請求項１に記載のロータにおいて、
飽和磁束密度となる径方向幅狭の環状部を有する前記コアブロックと、非飽和磁束密度となる径方向幅広の環状部を有する前記コアブロックとが隣接するように、前記ロータコアが構成されたことを特徴とするロータ。

【請求項3】

請求項１又は２に記載のロータにおいて、
前記ロータコアは、全部のコアブロックで環状部の外径を同じとし、環状部内側の開口径の大小でコアブロックの環状部の幅が異なるように構成されたことを特徴とするロータ。

【請求項4】

請求項３に記載のロータにおいて、
前記ロータコアは、軸方向端部に位置するコアブロックほど、環状部内側の開口径が大きく環状部が幅狭となるように構成されたことを特徴とするロータ。

【請求項5】

請求項１〜４のいずれか１項に記載のロータにおいて、
前記ロータコアは、磁性金属板材よりなるコアシートを軸方向に複数枚積層しその積層前後のコアシートを互いに固定する固定部がそのコアシートに設けられるものであり、
前記固定部は、前記ティース部が設けられる位置の前記環状部に設けられたことを特徴とするロータ。

【請求項6】

請求項５に記載のロータにおいて、
前記ロータコアの環状部に設ける前記固定部は、前記環状部の幅方向における前記ティース部とは反対側寄りに設けられたことを特徴とするロータ。

【請求項7】

請求項１〜６のいずれか１項に記載のロータを備えたことを特徴とするモータ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ティース部にコイルが巻回される構成のロータ、及びそのロータを備えたモータに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、例えば特許文献１に開示のモータのように、ロータコアの回転軸周りに収容部を形成し、その収容部内にモータ構成部品の一つである軸受（軸受保持部）等を収容することで、モータの小型化を図るようにしたものがある。

【0003】

ところで、ロータコアは、外周側において周方向に複数配置されるティース部の基端部同士を環状に連結し、ティース部とその環状部とでロータコア側の磁気回路を構成している。そのため、特許文献１に開示のモータのように、ロータコアの回転軸周りに収容部を形成するには、ロータコアを軸方向に複数のブロックに仮想分割し、その中に環状部の内側に大きな開口を有するコアブロックを設定する。

【0004】

その際、環状部の内側の開口にて環状部の幅（径方向幅）を狭く制限するが、環状部は磁気回路の一部であることから、一般には、環状部の幅を最大磁束を許容する幅寸法に設定することが行われる。つまり、内側の開口が大きい幅狭の環状部を有するコアブロックであっても、環状部にて磁気飽和が生じない設定とするのが一般的である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００６−２２３０８２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、モータの一層の小型化、特に径方向への小型化を図るためには、磁気回路を構成する部位も含めてロータコアの形状の更なる無駄の排除を行う必要がある。反面、磁気回路を構成する部位の形状変更は、磁気的な影響が大きくモータの出力を大きく低下させる虞もあるため、モータの出力に係る磁気的影響に対して十分に配慮しながら、モータの小型化を検討することが望まれている。

【0007】

また、ロータコアの環状部内側の開口は、上記の収容部の形成のための開口のみならず、ロータコアの軽量化やモータ内の冷却性能向上等の観点から開口を設けることもあり、これらの開口がロータコアに設けられるロータついても同様な問題が生じる。

【0008】

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、モータ出力に係る磁気的影響を小さくしつつ、小型化を図ることができるロータ、及びそのロータを備えたモータを提供することにある。

【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、請求項１に記載の発明は、ティース部の基端部同士を環状に連結してなる環状部を有したロータコアを軸方向に複数のコアブロックに仮想分割し、その仮想分割したコアブロックにて少なくとも前記環状部の形状を異ならせる構成としたロータであって、前記ロータコアは、径方向幅の異なる環状部を有する前記仮想分割した複数のコアブロックが軸方向に混在して配置されており、前記複数のコアブロックは、径方向幅狭の環状部を有し少なくとも該環状部がコアブロック単体において飽和磁束密度となるコアブロックと、径方向幅広の環状部を有し少なくとも該環状部がコアブロック単体において非飽和磁束密度となるコアブロックとを含み、前記径方向幅狭の環状部を有するコアブロックは、回転軸を回転可能に支持する軸受の少なくとも一部を環状部の内側に収容する最も径方向幅狭の環状部を有するコアブロックを含んでおり、前記径方向幅広の環状部を有するコアブロックは、前記回転軸に固定される最も径方向幅広の環状部を有するコアブロックを含んでおり、前記ロータコアは、前記コアブロック単体において飽和磁束密度となる前記径方向幅狭の環状部に流しきれない磁束を前記径方向幅広の環状部にて流すことで、ロータコアの環状部全体で磁気飽和しないように構成される。

【0010】

この発明では、径方向幅狭の環状部に流しきれない磁束を径方向幅広の環状部にて流すことが可能となり、環状部全体で見て非飽和とできることから、モータの出力を損なうこともなく、環状部全体の幅を小さく形成できる。これにより、環状部の外径の小さいロータコアを作製でき、ロータひいてはモータの径方向の小型化に貢献する。また、環状部を径方向幅狭にできることで、環状部の内側の開口を大きくすることも可能である。
また、この発明では、径方向幅狭の環状部を有するコアブロックは、回転軸を回転可能に支持する軸受の少なくとも一部を環状部の内側に収容する最も径方向幅狭の環状部を有するコアブロックを含んでいる。これにより、径方向の小型化に加え、モータの軸方向の小型化に貢献する。

【0011】

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のロータにおいて、飽和磁束密度となる径方向幅狭の環状部を有する前記コアブロックと、非飽和磁束密度となる径方向幅広の環状部を有する前記コアブロックとが隣接するように、前記ロータコアが構成される。

【0012】

この発明では、飽和磁束密度となる径方向幅狭の環状部と、非飽和磁束密度となる径方向幅広の環状部とが隣接するロータコアの構成としたことで、径方向幅狭の環状部に流しきれない磁束を径方向幅広の環状部にて流すことがより好適に行われる。

【0017】

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のロータにおいて、前記ロータコアは、全部のコアブロックで環状部の外径を同じとし、環状部内側の開口径の大小でコアブロックの環状部の幅が異なるように構成される。

【0018】

この発明では、ロータコアは、全部のコアブロックで環状部の外径を同じとし、環状部内側の開口径の大小でコアブロックの環状部の幅が異なる構成とされる。これにより、ロータコアの形状を複雑化することが防止される。

【0019】

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のロータにおいて、前記ロータコアは、軸方向端部に位置するコアブロックほど、環状部内側の開口径が大きく環状部が幅狭となるように構成される。

【0020】

この発明では、ロータコアは、軸方向端部側のコアブロックほど、環状部内側の開口径が大きく環状部が幅狭に構成される。逆に言えば、軸方向中央部側のコアブロックほど環状部が幅広に構成されるため、磁束が一様に軸方向中央部側の環状部にシフトし、磁気抵抗の増大抑制が期待できる。

【0021】

請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載のロータにおいて、前記ロータコアは、磁性金属板材よりなるコアシートを軸方向に複数枚積層しその積層前後のコアシートを互いに固定する固定部がそのコアシートに設けられるものであり、前記固定部は、前記ティース部が設けられる位置の前記環状部に設けられる。

【0022】

この発明では、積層型のロータコアにおいて、コアシートの積層前後を互いに固定する固定部が、ティース部が設けられる位置の環状部に設けられる。これにより、幅狭な環状部が形成されるコアシートにおいても、ティース部が設けられる位置の環状部に固定部を設定することで、固定部の剛性向上に貢献する。

【0023】

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載のロータにおいて、前記ロータコアの環状部に設ける前記固定部は、前記環状部の幅方向における前記ティース部とは反対側寄りに設けられる。

【0024】

この発明では、ロータコアの環状部に設ける固定部は、環状部の幅方向においてティース部より遠い部位に設けられるため、ティース部付近に設けるよりも磁束の流れに与える影響を小さくでき、磁気抵抗の増大抑制が期待できる。

【0025】

請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか１項に記載のロータを備えたモータである。
この発明では、上記請求項に記載のロータが備えられることから、モータ出力に係る磁気的影響を小さくしつつ、モータの小型化を図ることが可能となる。

【発明の効果】

【0026】

本発明のロータ及びモータによれば、モータ出力に係る磁気的影響を小さくしつつ、小型化を図ることができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】一実施形態におけるモータの軸方向断面図である。

【図2】ロータコアの構成を説明するための説明図である。

【図3】別例におけるモータ（ロータコア）の構成を説明するための説明図である。

【図4】別例におけるモータの構成を説明するための説明図である。

【図5】別例におけるモータの構成を説明するための説明図である。

【図6】別例におけるモータの構成を説明するための説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0028】

以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、本実施形態のモータ１０のケース部材として、有底円筒状のヨークハウジング１１と、ヨークハウジング１１の開口部を閉塞するエンドフレーム１２とを有している。ヨークハウジング１１の筒部内周面には、界磁用のマグネット１３が固着されている。マグネット１３の磁極数は６極である。ヨークハウジング１１の底部中央部には、内側に向けて円筒状に突出形成された軸受保持部１１ａが設けられ、軸受保持部１１ａの内周面にはボール軸受１４が圧入されている。マグネット１３の内側にはロータ２０が回転可能に収容され、ロータ２０の回転軸２１の基端部が軸受１４にて支持されている。

【0029】

ロータ２０は、回転軸２１と、回転軸２１に一体回転可能に組み付けられるロータコア２２と、ロータコア２２に巻装されるコイル２３と、回転軸２１に固定されコイル２３と電気的に接続される整流子２４とを備えている。

【0030】

図１及び図２に示すように、ロータコア２２は、軸方向に４つの部位で構成されている。この場合、モータ１０の基端部側（軸受１４側）から順に、第１コアブロックＡ、第２コアブロックＢ、第３コアブロックＣ、第４コアブロックＤとする。第１〜第４コアブロックＡ〜Ｄは、外周側に周方向等間隔にコイル２３の巻装のための１８個のティース部２２ｘを備えている。つまり、マグネット１３の磁極数「６」に対し、ロータ２０側の突極数は「１８」に設定されている。各ティース部２２ｘは、第１〜第４コアブロックＡ〜Ｄで同形状に構成されている。

【0031】

ロータコア２２の内周側においては、各ティース部２２ｘの基端部同士は互いに円環状に連結されるが、第１及び第４コアブロックＡ，Ｄ、第２コアブロックＢ、第３コアブロックＣで環状部２２ａ〜２２ｄの形状を異ならせている。この場合、環状部２２ａ〜２２ｄの外径を同じとし、内径を異ならせる。

【0032】

第３コアブロックＣの環状部２２ｃは、内周側の孔が回転軸２１の圧入のための軸孔２２ｃ１となっており、第３コアブロックＣは、その軸孔２２ｃ１への回転軸２１の圧入にて回転軸２１に固定される。因みに、第１コアブロックＡは第２コアブロックＢに固定され、その第２コアブロックＢは第３コアブロックＣの一側面側に固定されるとともに、第４コアブロックＤは第３コアブロックＣの他側面側に固定される。つまり、第１，第２，第４コアブロックＡ，Ｂ，Ｄは、回転軸２１に直接固定されず、第３コアブロックＣを通じて回転軸２１に対して間接的に固定されている。第３コアブロックＣは、磁性金属板材よりなるコアシート２２ｃｘを軸方向に複数枚積層して構成されている。

【0033】

第２コアブロックＢの環状部２２ｂは、内周側の孔が第３コアブロックＣの軸孔２２ｃ１よりも内径が若干大きい収容孔２２ｂ１となっており、この第２コアブロックＢの収容孔２２ｂ１は、回転軸２１に外嵌支持されるコイルスプリング１５の収容に用いられる。第２コアブロックＢは、磁性金属板材よりなるコアシート２２ｂｘを軸方向に複数枚積層して構成されている。

【0034】

第１及び第４コアブロックＡ，Ｄは、ティース部２２ｘと環状部２２ａ，２２ｄを含めて同形状をなしている。第１及び第４コアブロックＡ，Ｄの環状部２２ａ，２２ｄは、内周側の孔が第２コアブロックＢの収容孔２２ｂ１よりも内径が大きい収容孔２２ａ１，２２ｄ１となっており、第１コアブロックＡの収容孔２２ａ１はコイルスプリング１５及び軸受保持部１１ａ（軸受１４）の一部の収容に用いられ、第４コアブロックＤの収容孔２２ｄ１は整流子２４の一部の収容に用いられる。第１及び第４コアブロックＡ，Ｄは、磁性金属板材よりなるコアシート２２ａｘ，２２ｄｘをそれぞれ軸方向に複数枚積層して構成されている。

【0035】

第１〜第４コアブロックＡ〜Ｄの各コアシート２２ａｘ〜２２ｄｘは、環状部２２ａ〜２２ｄに設けた６箇所のかしめ固定部２２ｙにて軸方向の積層前後で互いに連結され、１つのロータコア２２として構成される。かしめ固定部２２ｙは、第１及び第４コアブロックＡ，Ｄの環状部２２ａ，２２ｄの幅方向中央位置で、３個毎（６０°毎）のティース部２２ｘの周方向中心線上に設けられ、第２及び第３コアブロックＢ，Ｃについても同位置に設けられる。

【0036】

第１〜第４コアブロックＡ〜Ｄの環状部２２ａ〜２２ｄの幅（径方向幅）Ｗａ〜Ｗｄについて、内側の軸孔２２ｃ１、収容孔２２ｂ１、収容孔２２ａ１，２２ｄ１の径の大きさが次第に大きくなるのに比して、環状部２２ｃの幅Ｗｃ、環状部２２ｂの幅Ｗｂ、環状部２２ａ，２２ｄの幅Ｗａ，Ｗｄは次第に小さいものとなっている。環状部２２ａ〜２２ｄは、隣接のティース部２２ｘ間を連結し、ロータコア２２側の磁気回路を構成するため、環状部２２ａ〜２２ｄの幅Ｗａ〜Ｗｄの違いは、その部分での磁束密度の違いとなり、許容する（飽和磁束密度における最大流すことが可能な）磁束量の違いとなる。

【0037】

即ち、第１及び第４コアブロックＡ，Ｄの環状部２２ａ，２２ｄは、最も幅狭に設定されることで磁束密度が最も高くなり、界磁用のマグネット１３の内径側に収容された状態においてこの第１及び第４コアブロックＡ，Ｄ（コアシート２２ａｘ，２２ｄｘ）のそれぞれで、環状部２２ａ，２２ｄにて磁気飽和となる幅寸法となっている。第２コアブロックＢの環状部２２ｂは、次ぎに幅広に設定されることで磁束密度が中間値となり、この第２コアブロックＢ（コアシート２２ｂｘ）で、環状部２２ｂにて磁気飽和が生じない幅寸法となっている。第３コアブロックＣの環状部２２ｃは、最も幅広に設定されることで磁束密度が低くなり、この第３コアブロックＣ（コアシート２２ｃｘ）で、環状部２２ｃにて磁気飽和が生じない幅寸法となっている。そして、このような各コアブロックＡ〜Ｄを組み合わせたロータコア２２では、環状部２２ａ，２２ｄから環状部２２ｂ，２２ｃへと磁束を流し込むことが可能となり、環状部２２ａ〜２２ｄ全体の平均磁束密度の設定が磁気飽和しないように構成されている。

【0038】

つまり、モータ１０の出力低下を招くような磁気的な影響を生じさせずに各環状部２２ａ〜２２ｄの幅Ｗａ〜Ｗｄが極力小さくなるように、即ちロータ２０、ひいてはモータ１０の径方向への小型化が図られている。また、軸方向に並ぶ軸受保持部１１ａ（軸受１４）、コイルスプリング１５、整流子２４の一部又は全部が環状部２２ａ，２２ｂ，２２ｄの内側の収容孔２２ａ１，２２ｂ１，２２ｄ１に軸方向から収容されることで、モータ１０の軸方向への小型化も図られている。

【0039】

このような第１〜第４コアブロックＡ〜Ｄよりなるロータコア２２は、第３コアブロックＣの軸孔２２ｃ１に回転軸２１が圧入されることで、回転軸２１に対して第３コアブロックＣが直接的に固定、第１，第２，第４コアブロックＡ，Ｂ，Ｄが間接的に固定される。回転軸２１の基端部はボール軸受１４にて回転可能に支持され、軸受１４の外輪１４ａがヨークハウジング１１の軸受保持部１１ａに圧入されるのに対し、内輪１４ｂには回転軸２１が遊嵌されている。つまり、回転軸２１（ロータ２０）は、軸方向に移動可能に支持されている。そして、この軸受１４及び軸受保持部１１ａの先端部の一部は、第１コアブロックＡの収容孔２２ａ１に挿入され収容される。

【0040】

また、ボール軸受１４の内輪１４ｂと第３コアブロックＣの環状部２２ｃとの軸方向対向面間には、コイルスプリング１５が張設されている。コイルスプリング１５は、回転軸２１に外嵌支持され、第１及び第２コアブロックＡ，Ｂの収容孔２２ａ１，２２ｄ１内に収容されている。ここで、コイルスプリング１５は、軸方向両端に軸方向に直交する直交座面部が形成されており、各端部の直交座面部が、軸方向に直交する面であるボール軸受１４の内輪１４ｂの軸方向端面と、軸方向に直交する面であるロータコア２２（第３コアブロックＣの環状部２２ｃ）の軸方向対向面とのそれぞれに面接触している。コイルスプリング１５は、ボール軸受１４の内輪１４ｂを支点とし、自身の付勢力を第３コアブロックＣの環状部２２ｃに作用させて、ロータ２０を先端側に押圧するものである。

【0041】

回転軸２１の先端側には、整流子２４が固定されている。整流子２４の外周面には複数個のセグメント２４ａが固定されており、ロータコア２２のティース部２２ｘに巻装されたコイル２３の端末線が対応のセグメント２４ａに対して接続されている。整流子２４から突出する回転軸２１の先端部は、負荷と連結し駆動力を伝達する出力部２１ａとして構成されている。尚、回転軸２１は、出力部２１ａを除き、段差のないストレート形状としている。

【0042】

内部にロータ２０等を収容したヨークハウジング１１の開口部には、エンドフレーム１２が装着される。エンドフレーム１２の中心部に設けた挿通孔１２ａからは、回転軸２１の先端部に設けた出力部２１ａを外部に突出させている。

【0043】

エンドフレーム１２の内側面には、ブラシ装置２５が備えられている。ブラシ装置２５は、矩形筒状のホルダ部２６を有し、直方体状のブラシ２７が径方向に進退可能に収容されている。ブラシ２７は、その後端面がスプリング２８の付勢力を受け、整流子２４の外周面のセグメント２４ａに圧接する。そして、ブラシ２７及び整流子２４を通じてロータ２０のコイル２３に給電が行われ、ロータ２０に回転のための磁界を生じさせる。

【0044】

因みに、モータ１０の単体では、ボール軸受１４の内輪１４ｂに対する回転軸２１の基端部の遊嵌に加え、回転軸２１の先端側の軸受を省略する本実施形態では回転軸２１の傾斜が懸念されるが、整流子２４の端面がエンドフレーム１２にコイルスプリング１５の付勢力にて圧接するようになっており、これにより回転軸２１の傾斜が抑制されている。回転軸２１の傾斜が抑制されていることで、負荷装置との組み付けの際の組付性向上に貢献する。また、コイルスプリング１５の付勢にて回転軸２１のがたつきも抑制されることから、モータ１０単体での搬送時等にそのがたつきによる不具合発生を未然に防止するといった効果も期待できる。一方、モータ１０を負荷装置に組み付けると、回転軸２１がコイルスプリング１５の付勢力に抗して若干押し込まれてエンドフレーム１２と整流子２４との接触状態が解消され、ロータ２０に回転ロスが生じないようになっている。またこの場合、軸受を省略した回転軸２１の先端部は負荷装置側で支持される。

【0045】

次に、本実施形態のモータ１０の作用を説明する。
本実施形態のロータ２０に用いるロータコア２２は、第１，第４コアブロックＡ，Ｄ（コアシート２２ａｘ，２２ｄｘ）のように、界磁用のマグネット１３の内径側に収容された状態において飽和磁束密度となる幅寸法とした環状部２２ａ，２２ｄを有するもの、第２，第３コアブロックＢ，Ｃ（コアシート２２ｂｘ，２２ｃｘ）のように、界磁用のマグネット１３の内径側に収容された状態において非飽和磁束密度となる幅寸法とした環状部２２ｂ，２２ｃを有するものを混在させ、幅狭の環状部２２ａ，２２ｄに流しきれない磁束を幅広の環状部２２ｂ，２２ｃにて流すようにして、環状部２２ａ〜２２ｄ全体の平均磁束密度の設定が磁気飽和しないように構成されている。これにより、環状部２２ａ〜２２ｄの幅Ｗａ〜Ｗｄを極力小さく、環状部２２ａ〜２２ｄの外径を極力小さく構成でき、ロータコア２２（ロータ２０）、ひいてはモータ１０の径方向の小型化に貢献する。

【0046】

またこの場合、ロータ２０側の磁気回路の一部を構成する環状部２２ａ〜２２ｄにおいて磁気飽和することが防止されていることから、モータ１０の出力低下への影響は小さい。

【0047】

また、モータ１０の構成において、軸方向に並ぶ軸受保持部１１ａ（軸受１４）、コイルスプリング１５、整流子２４の一部又は全部がロータコア２２の環状部２２ａ，２２ｂ，２２ｄの内側に形成した収容孔２２ａ１，２２ｂ１，２２ｄ１に収容されている。更に加えて、回転軸２１の先端側の軸受を省略していることからも、モータ１０の軸方向への小型化も図られている。

【0048】

次に、本実施形態の特徴的な効果を記載する。
（１）本実施形態で用いるロータコア２２は、飽和磁束密度となる幅狭の環状部２２ａ，２２ｄを有するコアブロックＡ，Ｄと、非飽和磁束密度となる幅広の環状部２２ｂ，２２ｃを有するコアブロックＢ，Ｃとの混在構成とし、環状部２２ａ〜２２ｄ全体の平均磁束密度の設定が磁気飽和しないように構成されている。つまり、コアブロックＡ〜Ｄ毎に見て飽和する幅狭の環状部２２ａ，２２ｄを有するものを用いても、幅広の環状部２２ｂ，２２ｃを有するものと混在させることで、幅狭の環状部２２ａ，２２ｄに流しきれない磁束を幅広の環状部２２ｂ，２２ｃにて流すことが可能となり、環状部２２ａ〜２２ｄ全体で見て非飽和とできることから、モータ１０の出力を損なうこともなく、環状部２２ａ〜２２ｄの幅Ｗａ〜Ｗｄを小さく形成することができる。これにより、環状部２２ａ〜２２ｄの外径の小さいロータコア２２を作製でき、ロータ２０ひいてはモータ１０の径方向の小型化を図ることができる。また、環状部２２ａ〜２２ｄを幅狭にできることで、環状部２２ａ〜２２ｄの内側の開口を大きくすることも可能である。

【0049】

（２）飽和磁束密度となる幅狭の環状部２２ａ，２２ｄと、非飽和磁束密度となる幅広の環状部２２ｂ，２２ｃとが隣接する構成としたことで、幅狭の環状部２２ａ，２２ｄに流しきれない磁束を幅広の環状部２２ｂ，２２ｃにて流すことをより好適に行うことができる。

【0050】

（３）ロータコア２２の環状部２２ａ，２２ｂ，２２ｄ内側に設けられる開口には、収容孔２２ａ１，２２ｂ１，２２ｄ１としてモータ構成部品である軸受保持部１１ａ（軸受１４）、コイルスプリング１５、整流子２４の一部又は全部が軸方向から収容される。これにより、径方向の小型化に加え、モータ１０の軸方向の小型化を図ることができる。

【0051】

（４）コアブロックＡ〜Ｄの内、コアブロックＣは、回転軸２１に固定するためのコアブロックに設定され、他のコアブロックＡ，Ｂ，Ｄは、そのコアブロックＣに固定され、自身にその回転軸２１周りに開口（収容孔２２ａ１，２２ｂ１，２２ｄ１）を有して構成されている。これにより、回転軸２１に直接固定しないコアブロックＡ，Ｂ，Ｄにおいて、回転軸２１周りに大きな開口（収容孔２２ａ１，２２ｂ１，２２ｄ１）を形成でき、収容部として利用する本実施形態では、比較的大きなモータ構成部品を収容することができる。

【0052】

（５）ロータコア２２は、全部のコアブロックＡ〜Ｄで環状部２２ａ〜２２ｄの外径を同じとし、環状部２２ａ〜２２ｄ内側の開口径（孔２２ａ１〜２２ｄ１の内径）の大小でコアブロックＡ〜Ｄの環状部２２ａ〜２２ｄの幅Ｗａ〜Ｗｄが異なる構成とされている。これにより、ロータコア２２の形状を複雑化することを防止している。

【0053】

（６）ロータコア２２は、軸方向端部側のコアブロックＡ，Ｄほど、環状部２２ａ，２２ｄ内側の開口径が大きく環状部２２ａ，２２ｄが幅狭に構成されている。逆に言えば、軸方向中央部側のコアブロックＢ，Ｃほど環状部２２ｂ，２２ｃが幅広に構成されるため、磁束が一様に軸方向中央部側の環状部２２ｂ，２２ｃにシフトし、磁気抵抗の増大抑制が期待できる。

【0054】

（７）ロータコア２２において、コアシート２２ａｘ〜２２ｄｘの積層前後を互いに固定するかしめ固定部２２ｙが、ティース部２２ｘが設けられる位置の環状部２２ａ〜２２ｄに設けられている。これにより、幅狭な環状部２２ａ，２２ｄが形成されるコアシート２２ａｘ，２２ｄｘにおいても、ティース部２２ｘが設けられる位置の環状部２２ａ，２２ｄにかしめ固定部２２ｙを設定することで、かしめ固定部２２ｙの剛性向上に貢献する。

【0055】

尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
・ボール軸受１４の外輪１４ａを軸受保持部１１ａに圧入（固定）し、内輪１４ｂと回転軸２１と遊嵌としたが、内輪１４ｂと回転軸２１とを圧入（固定）し、外輪１４ａと軸受保持部１１ａとを遊嵌させてもよい。この場合、コイルスプリング１５の支点を外輪１４ａ又はハウジング１１側に変更する。また、外輪１４ａ及び内輪１４ｂの両者をそれぞれ圧入する態様としてもよい。ボール軸受１４の構造上、外輪１４ａと内輪１４ｂとは相対的に軸方向に移動可能なため、外輪１４ａ及び内輪１４ｂの両者をそれぞれ固定しても、回転軸２１の軸方向への移動が可能で、整流子２４とエンドフレーム１２との接離を上記実施形態と同様に行わせることは可能である。この場合も、コイルスプリング１５の支点を外輪１４ａ又はハウジング１１側に変更する。

【0056】

・ロータコア２２の構成（形状）を適宜変更してもよい。
例えば図３に示すように、第３コアブロックＣの環状部２２ｃにおいて適宜貫通孔２２ｃ２を設けてもよい。貫通孔２２ｃ２の形成によるロータコア２２の軽量化等が期待できる。因みに図３では、貫通孔２２ｃ２は、扇形で周方向等間隔に６箇所設けられ、隣接の貫通孔２２ｃ２間の連結部２２ｃ３が、かしめ固定部２２ｙが位置するティース部２２ｘと径方向に並ぶ態様をなしている。また、環状部２２ｃの幅寸法として、貫通孔２２ｃ２の径方向外側の円弧部分に磁束が生じることから、その円弧部分の幅Ｗｃ１を上記実施形態のように適切に設定する必要がある。

【0057】

また、第３コアブロックＣの貫通孔２２ｃ２に対応して第２コアブロックＢの環状部２２ｂに貫通孔を設けてもよい。
また、図２や図３において、かしめ固定部２２ｙを環状部２２ａ，２２ｄの径方向内側寄り（幅方向におけるティース部２２ｘとは反対側寄り）に設けるようにすれば、ティース部２２ｘ付近に設けるよりも磁束の流れに与える影響を小さくでき、磁気抵抗の増大抑制が期待できる。

【0058】

また例えば図４に示すように、第４コアブロックＤの収容孔２２ｄ１に、セグメント２４ａの基端部分まで整流子２４を収容するというように、その収容度合いを増加させてもよい。この態様では、ロータ２０（モータ１０）の軸方向の一層の小型化に貢献する。

【0059】

また例えば図５に示すように、第１コアブロックＡ（第４コアブロックＤ）と第３コアブロックＣとの２種類でロータコア２２を構成してもよい。この態様では第２コアブロックＢに関する部品を省略でき、モータ１０の構成部品の種類を少なくすることができる。

【0060】

また回転軸２１と固定する第３コアブロックＣから軸方向端部に向かって第２コアブロックＢ、第１コアブロックＡと二段階で環状部２２ｂ，２２ａ内側の開口径（収容孔２２ｂ１，２２ａ１）を大きくし、環状部２２ｂ，２２ａを二段階で幅狭としたが、３段階以上の多段階としてもよい。例えば図６に示す態様は三段階であり、第２コアブロックＢと第１コアブロックＡとの間に、環状部２２ｅの幅及びその内側の開口径（収容孔２２ｅ１）が両コアブロックＢ，Ａの中間寸法に設定された中間コアブロックＥが設けられる。つまり、ロータコア２２の内側に形成する空間形状を自由に設定してもよい。

【0061】

・ロータコア２２の開口がモータ構成部品の収容部の形成のためのものであったが、軽量化や冷却性能向上等の目的で設けた開口を有するロータコアに対して適用してもよい。
・モータ１０の構成を適宜変更してもよい。例えばコイルスプリング１５を用いないモータに適用してもよい。整流子２４（ブラシ装置２５）を用いないモータに適用してもよい。ボール軸受１４以外の軸受を用いるモータに適用してもよい。

【符号の説明】

【0062】

２０…ロータ、２１…回転軸、２２…ロータコア、２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｅ…環状部、２２ａ１，２２ｂ１，２２ｄ１，２２ｅ１…収容孔（収容部）、２２ｘ…ティース部、２２ｙ…かしめ固定部（固定部）、２２ａｘ，２２ｂｘ，２２ｃｘ，２２ｄｘ…コアシート、２４…整流子（モータ構成部品）、１１ａ…軸受保持部（モータ構成部品）、１４…ボール軸受（モータ構成部品）、１５…コイルスプリング（モータ構成部品）、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ…コアブロック、Ｗａ，Ｗｂ，Ｗｃ，Ｗｃ１，Ｗｄ…幅。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】