特許 6243208 モータおよびモータの製造方法

(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】6243208

(24)【登録日】2017年11月17日

(45)【発行日】2017年12月6日

(54)【発明の名称】モータおよびモータの製造方法

(51)【国際特許分類】

   H02K 1/27 20060101AFI20171127BHJP

   H02K 15/02 20060101ALI20171127BHJP

   H02K 1/22 20060101ALI20171127BHJP

【ＦＩ】

   H02K1/27 501D

   H02K15/02 K

   H02K1/22 A

【請求項の数】11

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2013-246545(P2013-246545)

(22)【出願日】2013年11月28日

(65)【公開番号】特開2015-106944(P2015-106944A)

(43)【公開日】2015年6月8日

【審査請求日】2016年9月15日

(73)【特許権者】

【識別番号】398061810

【氏名又は名称】日本電産テクノモータ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】000232302

【氏名又は名称】日本電産株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100111866

【弁理士】

【氏名又は名称】北村 秀明

(72)【発明者】

【氏名】岡田 健

(72)【発明者】

【氏名】岡田 忠士

【審査官】 田村 惠里加

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００６−１９７７１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０６０７７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−３２５３６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００８／００８４１２５（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｋ １／００−１／３４，５／００−５／２６，

１５／００−１５／０３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

静止部と、
上下に延びる中心軸を中心として、静止部に対して回転可能に支持される回転部と、
を備え、
前記回転部は、
前記中心軸に沿って上下に延びるシャフトと、
前記シャフトに固定される樹脂部と、
前記樹脂部に直接的または間接的に固定される円環状のロータマグネットと、
を有し、
前記静止部は、
前記シャフトを回転可能に支持する一対のベアリングと、
前記中心軸と同軸に配置される電機子と、
前記電機子の少なくとも一部を内部に収容するモータフレームと、
を有し、
前記樹脂部は、
前記シャフトに固着されたシャフト固定部と、
前記シャフト固定部と前記ロータマグネットを連結する連結部と、
を含み、
前記ロータマグネットは、径方向内周面から径方向内側に向けて突出する挟持部を有し、
前記挟持部は、
上側挟持部と下側挟持部とを有し、
前記上側挟持部と下側挟持部は、前記連結部の径方向外側の上面と下面とを挟持し、
前記上側挟持部および前記下側挟持部と、前記シャフト固定部とは径方向に離間していることを特徴とするモータ。

【請求項2】

請求項１に記載のモータにおいて、
前記上側挟持部の軸方向長さと前記下側挟持部の軸方向長さは、それぞれ前記連結部の軸方向長さよりも小さいことを特徴とするモータ。

【請求項3】

請求項１または２に記載のモータにおいて、
前記連結部は、径方向最外端から径方向内側に窪む切り欠き部を有し、
前記挟持部は、前記切り欠き部よりも径方向内側で前記連結部の上面と下面とを覆うことを特徴とするモータ。

【請求項4】

請求項１乃至３のいずれかに記載のモータにおいて、
前記連結部の上面と下面には、前記中心軸に対して垂直な平面をもつ
ことを特徴とするモータ。

【請求項5】

請求項１乃至４のいずれかに記載のモータにおいて、
前記連結部の径方向外側面に、ゲート跡を有することを特徴とするモータ。

【請求項6】

請求項１乃至５のいずれかに記載のモータにおいて、
前記シャフト固定部の径方向側面に、テーパ部を有することを特徴とするモータ。

【請求項7】

請求項１乃至６のいずれかに記載のモータにおいて、
前記ロータマグネットの径方向内周面に、テーパ面を有する
ことを特徴とするモータ。

【請求項8】

請求項１乃至７のいずれかに記載のモータにおいて、
前記シャフトの径方向外側にスパイラル溝加工を有する
ことを特徴とするモータ。

【請求項9】

請求項１乃至８のいずれかに記載のモータにおいて、
前記連結部は、前記中心軸を中心として径方向に放射状に配置されたリブを有することを特徴とするモータ。

【請求項10】

請求項１乃至９のいずれかに記載のモータにおいて、
前記樹脂部は、熱硬化性樹脂で成型されることを特徴とするモータ。

【請求項11】

請求項１から１０までのいずれかに記載のモータの製造方法において、
ａ）前記シャフトを用意する工程と、
ｂ）第１の金型を用意する工程と、
ｃ）前記第１の金型の内部に前記シャフトを配置する工程と、
ｄ）前記第１の金型の内部に樹脂を流し込むことにより、前記シャフトに前記樹脂部を成型したシャフト組立を得る工程と、
ｅ）第２の金型を用意する工程と、
ｆ）前記第２の金型の内部に前記シャフト組立を配置する工程と、
ｇ）前記第２の金型の内部にマグネット樹脂を流し込むことにより、前記シャフト組立に前記ロータマグネットを成型する工程
と、を含むモータの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、モータ及びモータの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、モータのステータを樹脂によってモールド成型してハウジングを形成し、この内部に軸受を介して回転子を内蔵するモールドモータがある。このようなモールドモータは、ステータの防水性や、モータ駆動時のステータの振動に対する防振性・防音性に優れている。

【0003】

モールドモータとして、例えば、特開２０１２−０６０７７２号公報に記載されるモータがある。特開２０１２-０６０７７２号公報に記載のモータは、回転子と、モールド固定子と、一対の転がり軸受がモールド固定子とブラケットで支持される構成が開示されている。

【特許文献1】特開２０１２−０６０７７２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

モータの駆動方式として、一般的にインバータ制御に用いられるＰＷＭ駆動制御が行われている。近年、モータに対する高効率化の要求を満たすために、モータの駆動電圧が高電圧化されると共に、インバータのキャリア周波数が高く設定されている。この高周波のキャリア波によるＰＷＭ駆動制御によって、モータのシャフトに発生する軸電圧が増大し、シャフトを支持する転がり軸受の内輪と外輪との間に存在する電位差が大きくなるため、転がり軸受に電流が流れ易くなる。そうすると、転がり軸受においてスパークが発生する。その結果、当該電流により、電食と呼ばれる軸受の損傷、劣化が生じる場合がある。

【0005】

このような電食の問題を解決する方法として、以下のようなモータがある。特開２０１２−０６０７７２号公報に記載のモータでは、リング状の回転子の樹脂マグネットと、シャフトと、樹脂部とが一体化されている。樹脂部に使用される樹脂には、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等の熱可塑性樹脂が用いられる。リング状の回転子の樹脂マグネット及びシャフトが樹脂部により一体化され、樹脂マグネットとシャフトとの間が絶縁される。このように樹脂マグネットとシャフトとの間が絶縁されるため、回転子全体の静電容量が小さくなり、軸電流が抑制される。したがって、転がり軸受の電食の発生が抑制される。

【0006】

しかし、特開２０１２−０６０７７２号公報に記載されている回転子の構造において、樹脂部は、シャフトに対する固定強度を大きくするために、シャフトを中心として半径方向に放射状に配置された軸方向の複数のリブを有すると共に、リブ間には、軸方向に貫通した空洞が形成されている。したがって、樹脂部の構造が複雑となるため、回転子の生産性が悪いという課題がある。また、特開２０１２−０６０７７２号公報に記載されている回転子の構造は、マグネットの軸方向の上下両端面を挟み込むように樹脂部が回りこんだものであり、シャフトに対する回転子の固定強度が小さいという課題があった。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記の課題を解決するために本発明のモータは、静止部と、上下に延びる中心軸を中心として、静止部に対して回転可能に支持される回転部と、を備え、回転部は、中心軸に沿って上下に延びるシャフトと、シャフトに固定される樹脂部と、樹脂部に直接的または間接的に固定される円環状のロータマグネットと、を有し、静止部は、シャフトを回転可能に支持する一対のベアリングと、中心軸と同軸に配置される電機子と、電機子の少なくとも一部を内部に収容するモータフレームと、を有し、樹脂部は、シャフトに固着されたシャフト固定部と、シャフト固定部とロータマグネットを連結する連結部と、を含み、ロータマグネットは、径方向内周面から径方向内側に向けて突出する挟持部を有し、挟持部は、上側挟持部と下側挟持部とを有し、上側挟持部と下側挟持部は、連結部の径方向外側の上面と下面とを挟持し、上側挟持部および下側挟持部と、シャフト固定部とは径方向に離間しているものである。

【発明の効果】

【0008】

本発明の例示的な第１発明によれば、モールドモータの樹脂部において、ロータマグネットの挟持部によって連結部の径方向外側の上面と下面が挟持されることによって、シャフトに対するロータマグネットの固定強度を改善する。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、第１実施形態に係るモータの断面図である。

【図2】図２は、第１実施形態に係る第２ベアリングブラケットの断面図である。

【図3】図３は、第１実施形態に係るロータユニットの斜視図である。

【図4】図４は、第１実施形態に係るロータユニットの断面図である。

【図5】図５は、第１実施形態に係るシャフト組立の斜視図である。

【図6】図６は、第１実施形態に係るシャフト組立の製造手順である。

【図7】図７は、第１実施形態に係るロータユニットの製造手順ある。

【図8】図８は、第２実施形態に係るモータの断面図である。

【図9A】図９Ａは、変形例に係るモータを軸方向上側からみた斜視図である。

【図9B】図９Ｂは、変形例に係るモータを軸方向下側からみた斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の例示的な実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本願では、モータの中心軸と平行な方向を「軸方向」、モータの中心軸に直交する方向を「径方向」、モータの中心軸を中心とする円弧に沿う方向を「周方向」、とそれぞれ称する。また、本願では、軸方向を上下方向とし、各部の形状や位置関係を説明する。ただし、この上下方向の定義により、本発明に係るモータの製造時および使用時の向きを限定する意図はない。また、本願において「平行な方向」とは、略平行な方向も含む。また、本願において「直交する方向」とは、略直交する方向も含む。

【0011】

＜１．第１実施形態＞
＜１−１．モータの全体構成＞
本発明の第１実施形態について、説明する。図１は、本実施形態に係るモータ１の縦断面図である。本実施形態のモータ１は、例えば、空調機等の家電製品に使用される。ただし、本発明のモータは、家電製品以外に使用されるものであってもよい。例えば、本発明のモータは、自動車や鉄道等の輸送機器、ＯＡ機器、医療機器、工具、産業用の大型設備等に搭載されて、種々の駆動力を発生させるものであってもよい。

【0012】

図１に示すように、モータ１は、静止部２と回転部３とを有する。静止部２は、駆動対象となる装置の枠体に固定される。回転部３は、静止部２に対して、回転可能に支持される。

【0013】

本実施形態の静止部２は、モータケーシング２１、電機子２２、回路基板２３、第１ベアリング２４、第２ベアリング２５、第１ベアリングブラケット２６および第２ベアリングブラケット２７を有する。

【0014】

モータケーシング２１は、例えば円筒形状である。モータケーシング２１は、電機子２２と回路基板２３とを覆う。本実施形態において、モータケーシング２１の材料は樹脂である。モータケーシング２１は、軸方向の下側が開口している。モータケーシング２１の下側の開口部の内径は、シャフト３１の外径よりも大きく、第２ベアリングブラケット２７の外形よりも大きい。第２ベアリングブラケット２７は、モータケーシング２１の内周面に圧入によって固定される。モータケーシング２１は、電機子２２、回路基板２３および第１ベアリングブラケット２６が挿入された金型の内部に、樹脂を流し込むことにより得られたインサート成型品の樹脂部分である。

【0015】

電機子２２は、ステータコア２２１、インシュレータ２２２、およびコイル２２３を有する。ステータコア２２１は、複数の電磁鋼板が軸方向に積層された積層鋼板からなる。ステータコア２２１は、円環状のコアバック２２１Ａと、コアバック２２１Ａから径方向内側へ向けて突出した複数のティース２２１Ｂとを有する。コアバック２２１Ａは、中心軸Ｊ１と略同軸に配置されている。また、コアバック２２１Ａは、モータフレーム２１の側壁部の内周面に対向して配置されている。複数のティース２２１Ｂは、周方向に略等間隔に配列されている。

【0016】

インシュレータ２２２は、絶縁体である樹脂により形成される。インシュレータ２２２は、少なくとも各ティース２２１Ｂの上面、下面、および周方向の両側面を覆う。コイル２２３は、インシュレータ２２２を介してティース２２１の周囲に巻かれた導線により構成される。インシュレータ２２２は、ティース２２１Ｂとコイル２２３との間に介在することによって、ティース２２１Ｂとコイル２２３とが電気的に短絡することを防止する。なお、インシュレータ２２２は、ステータコア２２１と別部品で取り付けてもよいし、あるいは、樹脂成型によってステータコア２２１と一体に成型してもよい。また、ティース２２１Ｂの表面に絶縁塗装が施されていてもよい。

【0017】

回路基板２３は、電機子２２および後述するロータユニット３２の上方において、軸に垂直に配置されている。回路基板２３の表面には、コイル２２３への駆動電流を供給するとともに、駆動電流の制御をするための電子回路が、実装されている。コイル２２３を構成する導線の端部は、回路基板２３上の電子回路と、電気的に接続される。外部電源から供給される駆動電流は、回路基板２３を介して、コイル２２３へ流れる。

【0018】

本実施形態の回路基板２３は、ロータマグネット２２の磁束を検知する磁気センサを有する。磁気センサは、回路基板２３の下面に配置される。磁気センサは、ロータマグネット２２の上方に位置する。回路基板２３は、磁気センサの検出信号に基づいて、コイル２２３へ供給する駆動電流を制御する。その結果、モータ１の回転数が制御される。磁気センサには、例えば、ホール素子が用いられる。

【0019】

第１ベアリング２４は、回転部２より上方において、シャフト３１を回転可能に支持している。第２ベアリング２５は、回転部２より下方において、シャフト３１を回転可能に支持している。本実施形態の第１ベアリング２４および第２ベアリング２５には、例えば、球体を介して外輪と内輪とを相対回転させるボールベアリングが使用される。ボールベアリングの球体、外輪及び内輪の材料には、鉄やアルミニウム等の導電性の金属が使用される。すなわち、第１ベアリング２４および第２ベアリング２５は、いずれも外周面と内周面との間が導電性の材料によって繋がっている。本実施形態の第１ベアリング２４および第２ベアリング２５は、ボールベアリングを用いたが、ボールベアリングの外周面と内周面との間が導電性であれば、スリーブ軸受などの他方式のベアリングを用いてもよい。

【0020】

第１ベアリングブラケット２６は、モータケーシング２１の上部に固定され、かつ、第１ベアリング２４の径方向外側に配置された有蓋略円筒状の部材である。更に、第１ベアリングブラケット２６は円筒部の下端から径方向外方に拡がるツバ部２６１を有する。ツバ部２６１は、第１ベアリングブラケットの径方向外方端部から径方向外側に突出する。第１ベアリングブラケット２６は、後述するようにモータケーシング２１の成型時に電機子２２と共に金型に挿入される。モータケーシング２１の成型時に、ツバ部２６１がモータケーシング２１に埋められることによって、第１ベアリングブラケット２６がモータケーシング２１に固定される。第１ベアリング２４は、第１ベアリングブラケット２６の径方向内側に収容されている。第１ベアリングブラケット２６は、鉄やアルミニウムなどの導電性の金属であり、第１ベアリング２４の外周面と、電気的に接続されている。

【0021】

図２は、第２ベアリングブラケット２７と中心軸Ｊ１を含む断面図である。第２ベアリングブラケット２７は、モータケーシング２１の下部に固定され、かつ、第２ベアリング２５の径方向外側に配置された有蓋略円筒状の部材である。更に、第２ベアリングブラケット２７は円筒部の下端から径方向外方に拡がるツバ部２６２を有する。ツバ部２６２は第２ベアリングブラケットの径方向外方端部から径方向外側に突出する。

【0022】

第２ベアリングブラケット２７は、有底円筒状のベアリング支持部２７１と圧入部２７２を有する。第２ベアリング２５は、第２ベアリングブラケット２７の径方向内側に収容され、ベアリング支持部２７１によって支持される。第２ベアリングブラケット２７は、圧入部２７２をモータケーシング２１に圧入して固定される。圧入部２７２は、ベアリング支持部２７１の上端から径方向外方へと拡がり、かつ、軸方向上側に突出した略円環形状である。圧入部２７２の軸方向断面は略コの字状である。したがって、圧入部２７２の外径は、モータケーシング２１の開口部２１２の内径よりも大きい。一方、開口部２１２の外径は、回転部３の外径よりも大きい。圧入部２７２の上端面は、ロータマグネット２３１の下端面と対向する。モータ１の軸方向高さを低減する場合、圧入部２７２とロータマグネット３２との間の軸方向距離は小さいほどよい。また、第２ベアリングブラケット２７は、鉄やアルミニウムなどの導電性の金属であり、第２ベアリング２５の外周面と、電気的に接続されている。

【0023】

＜１−２ 回転部について＞
続いて、回転部３のより詳細な構造について、説明する。図３は、回転部３の斜視図である。図４は、回転部３の縦断面図である。回転部３は、シャフト組立３１と、ロータマグネット３２と、を有する。シャフト組立３１は、シャフト３１１と、シャフト３１１の外周面に固定される樹脂部３１２と、を有する。シャフト組立３１は、シャフト３１１が挿入された金型の内部に樹脂を流し込むことによって得られたインサート成型品である。

【0024】

シャフト３１１は、中心軸Ｊ１に沿って延びる柱状の部材である。シャフト３１１は、上述した第１ベアリング２４および第２ベアリング２５に支持されつつ、中心軸Ｊ１を中心として回転する。

【0025】

シャフト３１１の外周面には、スパイラル溝加工、あるいはローレット加工等が施され、溝が形成されている。この溝に、シャフト組立３１の成型時に樹脂が行き渡り、シャフト３１と樹脂が強固に固定され、シャフト３１１に対する樹脂部３１２の回り止め、または抜け止めとなる。また、複数の溝を形成することにより、シャフト３１１に対する樹脂部３１２の回り止めや抜け止め効果を高めることも出来る。

【0026】

また、シャフト３１１の上端部は、モータケーシング２１より上方へ突出している。シャフト３１１の下端部は、モータケーシング２１より下方へ突出している。

【0027】

シャフト３１１の上端部には、例えば、空調機用のファンが取り付けられる。また、シャフト３１１の上端部は、ギア等の動力伝達機構を介して、ファン以外の駆動部に連結されていてもよい。

【0028】

このようなモータ１において、静止部２のコイル２２３に駆動電流を与えると、複数のティース２２１Ｂに磁束が生じる。そして、ティース２２１Ｂとロータマグネット３２との間の磁束の作用により、ステータコア２２１に対してロータマグネット３２に周方向のトルクが発生する。その結果、静止部２に対して回転部３が、中心軸Ｊ１を中心として回転する。

【0029】

回転部３は、シャフト組立３１が配置された金型に、マグネット樹脂を流し込むことによって、ロータマグネット３２がシャフト組立３１の径方向外周に成型される。ロータマグネット３２は、電機子２２の径方向内側に配置されて、シャフト３１とともに回転する。ロータマグネット３２は、単一の円環状のマグネットが使用される。円環状のマグネットを使用する場合には、マグネットの外周面にＮ極とＳ極とが周方向に交互に着磁されていれば良い。

【0030】

樹脂部３１２は、シャフト固定部３１２Ａと連結部３１２Ｂを有する。シャフト固定部３１２Ａの内周面は、シャフト３１１の外周面に固定されている。シャフト固定部３１２Ａの軸方向の上側と下側の径方向側面にテーパ部４００を有する。テーパ部４００は、テーパ部４００の外周面は、軸方向上端および下端のそれぞれから連結部３１２Ｂに近づくにつれて、径方向外側へ傾斜する。テーパ部４００によって、樹脂部３１２の成型後の上金型と下金型の離型がより容易になる。テーパ部４００の下端は、連結部３１２Ｂの境界と滑らかにつなぐ屈曲面部４００ａを有する。連結部３１２Ｂは、シャフト固定部３１２Ａの周囲に配置される。連結部３１２Ｂは、ロータマグネット３２とシャフト固定部３１２Ａとを連結する。

【0031】

ロータマグネット３２は熱可塑性樹脂に鉄やニッケル等の導電性の磁性材が混合されて成型される。ロータマグネット３２は、略円筒形状である。図４に示すとおり、ロータマグネット３２は、挟持部３２１と、テーパ面３２２と、を有する。

【0032】

このモータ１は、高周波のキャリア波によるＰＷＭ駆動制御によって、シャフト３１１に軸電圧が発生する。このため、仮に樹脂部３１２が無ければ、第１ベアリング２４および第２ベアリング２５に電流が流れて、スパークが発生し、第１ベアリング２４および第２ベアリング２５において電食が発生するおそれがある。しかしながら、本実施形態の樹脂部３１２は、当該電流がシャフト３１１と導電性の磁性材を含むロータマグネット３２との間で径方向に電流が流れることを抑制する。シャフト３１１とロータマグネット３２との間で電流が流れにくくなれば、第１ベアリング２４および第２ベアリング２５の内輪と外輪との間に存在する電位差が小さくなるので、第１ベアリング２４および第２ベアリング２５に電流が流れにくくなる。そうすると、第１ベアリング２４および第２ベアリング２５におけるスパークの発生が抑制される。その結果、第１ベアリング２４および第２ベアリング２５における電食の発生が抑制される。

【0033】

ロータマグネット３２は、径方向内方に突出する挟持部３２１を有する。挟持部３２１は、テーパ面３２２に連続して径方向内方に突出し、軸方向断面が略コの字状である。挟持部３２１は、ロータマグネット３２の径方向内方において、軸方向上側に上側挟持部３２１ａと軸方向下側に下側挟持部３２１ｂと、を有し、連結部３１２Ｂを上下から挟持している。ところで、ロータマグネット３２は、熱可塑性樹脂に導電性の磁性材として鉄等を含んでいるため、樹脂よりも強度が大きい。そのため、上側挟持部３２１ａと下側挟持部３２１ｂは、樹脂で形成された連結部３１２Ｂよりも強度が大きい。上側挟持部３２１ａと下側挟持部３２１ｂが、連結部３１２Ｂの径方向外側の上面と下面とを挟持するため、シャフト３１に対するロータマグネット３２の固定強度が上がる。ここで、仮に、樹脂部３１２がロータマグネット３２の上下面を挟み込む構成の場合、シャフト３１に対するロータマグネット３２の固定強度を上げるために、樹脂の軸方向の厚みを大きくする必要がある。したがって、用いる樹脂量も多くなる。一方、本実施形態のように、ロータマグネット３２の上側挟持部３２１ａと下側挟持部３２１ｂを設けて、連結部３２１Ｂの径方向外側の上面と下面とを挟持する構成にすることで、シャフト３１に対するロータマグネット３２の固定強度が上がる。したがって、本実施形態によれば、樹脂部３１２にクラック等が発生することを抑制することができる。また、本実施形態では、連結部３１２Ｂの軸方向の厚みも抑えることができ、さらに、連結部３１２Ｂの樹脂量も抑えることができる。図４において、連結部３１２Ｂの軸方向長さをＬ１とする。上側挟持部３２１ａの軸方向長さ、下側挟持部３２１ｂの軸方向長さをそれぞれＬ２とする。本実施形態では、樹脂よりも強度が大きいロータマグネット３２の上側挟持部３２１ａと下側挟持部３２１ｂによって、連結部３１２Ｂの径方向外側の上面と下面とが挟持される構成である。したがって、挟持部３２１は連結部３１２Ｂよりも軸方向長さを大きくする必要は無く、挟持部３２１の軸方向長さＬ２は連結部３１２Ｂの軸方向長さＬ１よりも小さくすることができる。また、連結部３１２Ｂの径方向外側の上面と下面が、ロータマグネット３２の上側挟持部３２１ａと下側挟持部３２１ｂによって挟持されることによって、ロータマグネット３２に対する樹脂部３１２の抜け止めの効果もある。

【0034】

テーパ面３２２は、ロータマグネット３２の内周面に設けられている。また、テーパ面３２２は、径方向外側に向かうにつれて、軸方向に広がっている。テーパ面３２２は、ロータマグネット３２の内周面において、軸方向の上側と下側の径方向側面に有する。テーパ面３２２が設けられていることによって、ロータマグネット３２の成型後の上金型と下金型の離型がより容易になる。ロータマグネット３２の径方向外側の面は、ティース２２１Ｂの径方向内側の端面に対向する磁極面となっている。

【0035】

挟持部３２１の内周面はテーパ面３２２と連接しており、中心軸Ｊ１と平行に上下のテーパ面３２２からそれぞれ軸方向上側または軸方向下側に向けて突出し、樹脂部３１２の連結部３１２Ｂと接する。

【0036】

挟持部３２１の内周面の直径ｄ１は、屈曲面部４００ａの直径ｄ２よりも大きい方が好ましい。前述の通り、ロータマグネット３２は、熱可塑性樹脂に導電性の磁性材として鉄等を含んでいる。そのため、仮に屈曲面部４００ａの直径ｄ２を一定にして、段差面３２３の直径ｄ１が屈曲面部４００ａの直径ｄ２と略同一の長さもしくは屈曲面部４００ａの直径ｄ２より小さくなった場合、図４に示すロータマグネット３２の形状より、導電性の磁性材の量が多くなるため、回転部３全体の静電容量が大きくなる。そうすると、シャフト３とロータマグネット３２の間の抵抗が小さくなり、シャフト３１１とロータマグネット３２との間で径方向に電流が流れやすくなり、第１ベアリング２４および第２ベアリング２５において、電食が発生しやすくなる。したがって、段差面３２３の直径ｄ１は、屈曲面部４００ａの直径ｄ２より大きいほうが好ましい。

【0037】

モータ１においては、ロータマグネット２２と回路基板２３との軸方向距離が小さいほど、磁気センサの検出精度が向上する。また、モータ１の軸方向高さを低減するために、第２ベアリングブラケット２７の圧入部２７２は、ロータマグネット３２の下面に近づくほうが良い。また、図１において、シャフト固定部３１２Ａの上面および下面において、比較的スペースに余裕がある。したがって、シャフト固定部３１２Ａの軸方向高さを高くすることによって、シャフト３１に対する樹脂部３２２の固定強度を大きくすることができる。

【0038】

図５は、シャフト組立３１の斜視図である。連結部３１２Ｂは、径方向最外端から径方向内側に窪む切り欠き部３１３を有する。切り欠き部３１３を有することにより、切り欠き部３１３にマグネット樹脂が流し込まれる。切り欠き部３１３に流入したマグネット樹脂が冷却して、固化することによって、ロータマグネット３２のシャフト３１に対するマグネット樹脂の回り止めの効果がある。ロータマグネット３２の挟持部３２１は、切り欠き部３１３よりも径方向内側で連結部３１２Ｂの上面と下面とを覆う。本実施例では、切り欠き部３１３は５つあるが、切り欠き部３１３の数は５つに限定されない。

【0039】

なお、モータケーシング２１と樹脂部３１２には、熱硬化性不飽和ポリエステル樹脂が使用されている。また、樹脂部３１２は、熱可塑性樹脂の部材であってもよい。熱硬化性不飽和ポリエステル樹脂は熱可塑性樹脂と比べて、ひけ等の成型不良が生じにくいという利点がある。

【0040】

また、図２に示す回転部３は、永久磁石として熱可塑性樹脂に磁性材を混合して形成されたロータマグネット３２を使用した。磁性材としては、ネオジム、フェライト材料その他永久磁石を用いてもよい。

【0041】

＜１−３．回転部の製造手順＞
図６及び図７は、回転部３の製造手順を示したフローチャートである。回転部３は、後述するシャフト組立３１Ａを成型した後、マグネット樹脂を流し込むこむことによって成型される。以下では、図６及び図７を参照しつつ、回転部３の製造手順について説明する。なお、図６及び図７の製造手順は、モータ１の製造工程の一部分として、実施される。

【0042】

図６は、シャフト組立３１Ａの製造手順を示したフローチャートである。まず、シャフト３１１を用意する（ステップＳ１）。次に、樹脂部３１２を成型するための射出成型用の一対の金型（第１金型）を用意する（ステップＳ２）。一対の金型（第１金型）は、互いの対向面を接触させることにより、それらの内部に樹脂部３１２の形状に対応する空洞を形成するものが、使用される。

【0043】

次に一対の金型の内部にシャフト３１１を配置する（ステップＳ３）。ここでは、まず、下側の金型の内部に、シャフト３１１をセットする。そして、下側の金型の上部を、上側の金型で閉鎖する。これにより、一対の金型の内部に空洞が形成され、当該空洞にシャフト３１１が配置されたことになる。

【0044】

続いて、第１金型の空洞に溶融された樹脂を流し込む（ステップＳ４）。ここでは、一方の金型に設けられたゲートから、金型内の空洞へ、溶融された樹脂を流し込む。金型内の空洞に溶融された樹脂が行き渡った後、金型内の樹脂を固化させる。これにより、樹脂部３１２を有するシャフト組立３２Ａが成型される。

【0045】

樹脂部３１２が固化すると、一対の金型を開き、シャフト組立３１Ａを金型から離型させる（ステップＳ５）。以上のステップＳ１〜Ｓ５は、インサート成型の一例となる手順である。インサート成型時には、樹脂部３１２の成型と、シャフト３１１と樹脂部３１２の固定とが、同時に行われる。

【0046】

図７は、ロータマグネット３２を成型するための製造手順を示すフローチャートである。最初に、上述したシャフト組立３１Ａを用意する（ステップＳ６）。続いて、ロータマグネット３２を成型するための一対の金型（第２金型）を用意する（ステップＳ７）。次に、シャフト組立３１Ａを一対の金型の内部に配置する（ステップＳ８）。ここではまず、下側の金型の内部に、シャフト組立３１Ａをセットする。そして、下側の金型の上部を、上部の金型で閉鎖する。これにより、一対の金型の内部に空洞で形成され、当該空洞にシャフト組立３１Ａが配置されたことになる。

【0047】

このとき、連結部３１２Ｂの上面と下面は、中心軸に対して垂直な平面を有する。垂直な平面は、ロータマグネット３２の成型時における第２金型の当たり面となる。連結部３１２Ｂの径方向外側面は、ゲート跡を有する。第２金型を軸方向に位置決めする当たり面は、連結部３１２Ｂの上面と下面に対する垂直な平面に設けられるのに対し、ゲート跡は連結部３１２Ｂの径方向外側面に設けられるため、ゲート跡は、金型の当たり面の邪魔とならない。また、連結部３１２Ｂの径方向外側面に設けられたゲート跡は、ロータマグネット３２の内部に形成されるため、ゲート跡の除去処理の作業が不要のため、生産性に優れる。連結部３１２Ｂは、中心軸を中心として径方向に放射状に配置されたリブを有してもよい。

【0048】

続いて、金型の空洞に溶融されたマグネット樹脂を流し込む（ステップＳ９）。ここでは、一方の金型に設けられたゲートから金型内の空洞へ、溶融されたマグネット樹脂を流し込む。マグネット樹脂を流し込む際、シャフト３１１を基準としてインサート成型されるため、精度のよいロータマグネット３２が成型される。金型内の空洞に溶融されたマグネット樹脂が行き渡った後、金型内のマグネット樹脂を固化させる。樹脂部３１２Ｂには径方向内側にくぼむ切り欠き部３１３が形成されており、ロータマグネット３２は、マグネット樹脂が固化する際に、切り欠き部３１３に倣う形状に固化する。ロータマグネット３２の挟持部３２１は、切り欠き部３１３の径方向最外端から内側に位置する。その結果、切り欠き部３１３はマグネット樹脂の回り止めの機能がある。以上のステップＳ１〜Ｓ９を通して、ロータマグネット３２を有する回転部３が成型される。

【0049】

＜２．変形例＞
以上、本発明の例示的な実施形態について、説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。

【0050】

図８は、一変形例に係るモータ１Ａの縦断面図である。図７の例では、モータ１Ａは、シャフト３１１Ａと、静止部２Ａと、回転部３Ａと、ブラケット２０Ａと、モータケーシング２１Ａと、回路基板２３Ａと、第１ベアリング２４Ａと、第２ベアリング２５Ａと、第１ベアリングブラケット２６Ａと、第２ベアリングブラケット２７Ａとを有する。

【0051】

ブラケット２０Ａは、全体が樹脂材料で構成される。本実施形態では、ブラケット２０Ａを構成する樹脂材料は、モータケーシング２１と同じ材質の熱硬化性樹脂である。ブラケット２０Ａは、ボス部２００Ａを有する。ボス部２００Ａは、中心軸Ｊ１に沿って、軸方向上方に向かって突出する。ボス部２００Ａには、中心軸Ｊ１と略同軸に第１ベアリングブラケット２６Ａが圧入固定される。なお、第１ベアリングブラケット２６Ａは、ブラケット２０Ａが成型される際に、ブラケット２０Ａとインサート成型されても良い。

【0052】

モータケーシング２１Ａは、電機子２２Ａを覆う略円筒形状の部材である。また、モータケーシング２１Ａは材料が樹脂からなる。モータケーシング２１Ａは、電機子２２Ａ及び第１ベアリングブラケット２６Ａが挿入された金型の内部に、樹脂を流し込むことによって得られたインサート成型品である。

【0053】

回路基板２３Ａは、ブラケット２０Ａと回転部３Ａとの間に配置され、かつモータケーシング２１Ａの径方向内側において、略水平に配置される。

【0054】

第１ベアリングブラケット２６Ａと第２ベアリングブラケット２７Ａは、モータ外側に向けて取り付けられる。回転部３Ａは、第１実施形態に記載の回転部３と同様の構造である。

【0055】

図９Ａは、モータ１Ｂを軸方向上側から見た斜視図である。図９Ｂは、モータ１Ｂを軸方向下側から見た斜視図である。図９Ａ、図９Ｂの例では、第１ベアリングブラケット２６Ｂと第２ベアリングブラケット２７Ｂが導電テープ７０によって接続されているため、第１ベアリング２４と第２ベアリング２５が短絡される。そのため、第１ベアリングブラケット２６Ｂと第２ベアリングブラケット２７Ｂが同電位となり、第１ベアリング２４、第２ベアリング２５に電流が流れなくなる。したがって、電食の発生を抑制できる。第１実施形態に示したモータ１に本変形例に示した導電テープ７０の構成を組み合わせることによって、電食の発生抑制に対してさらなる効果がある。導電テープ７０としては、例えばアルミニウム製のテープ等がある。

【0056】

その他、図１、図９において、第２ベアリングブラケット２７の径方向外側には防振ゴム６０が配置されてもよい。防振ゴム６０が配置されることによって、モータ１Ｂにおける第２ベアリング２５の振動を抑制できる。

【0057】

図１に示すモータ１は、第１ベアリングブラケット２６が負荷側で、第２ベアリングブラケット２７が反負荷側になるものを示したが、その逆でも良い。

【0058】

シャフト３１１は片持ち構造にて支持される必要は無く、両持ち構造にて支持されてもよい。

【0059】

また、モータの細部の構成については、本願の各図に示された構成と、相違してもよい。

【0060】

さらに、上記実施形態や変形例に登場した各要素を矛盾が生じない範囲で、適宜に組み合わせても良い。

【産業上の利用可能性】

【0061】

本発明は、モータおよびモータの製造方法に利用できる。

【符号の説明】

【0062】

１、１Ａ、１Ｂ モータ
２、２Ａ、２Ｂ 静止部
３、３Ａ、３Ｂ 回転部
２１、２１Ａ モータケーシング
２２ 電機子
２２１ ステータコア
２２１Ａ コアバック
２２１Ｂ ティース
２２２ インシュレータ
２２３ コイル
２３、２３Ａ 回路基板
２４、２４Ａ 第１ベアリング
２５、２５Ａ 第２ベアリング
２６、２６Ａ、２６Ｂ 第１ベアリングブラケット
２７、２７Ａ、２７Ｂ 第２ベアリングブラケット
２７１ ベアリング支持部
２７２ 圧入部
３１ シャフト組立
３１１ シャフト
３１２ 樹脂部
３１２Ａ シャフト固定部
３１２Ｂ 連結部
３１３ 切り欠き部
３２ ロータマグネット
３２１ 挟持部
３２１ａ 上側挟持部
３２１ｂ 下側挟持部
４００ テーパ部
４００ａ 屈曲面部
６０ 防振ゴム
７０ 導電テープ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9A】

【図9B】