特開 2024-78935 ロータ及びモータ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024078935

(43)【公開日】2024-06-11

(54)【発明の名称】ロータ及びモータ

(51)【国際特許分類】

   H02K 1/278 20220101AFI20240604BHJP

   H02K 1/22 20060101ALI20240604BHJP

【ＦＩ】

H02K1/278

H02K1/22 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022191565

(22)【出願日】2022-11-30

(71)【出願人】

【識別番号】000107147

【氏名又は名称】ニデックドライブテクノロジー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100168583

【弁理士】

【氏名又は名称】前井 宏之

(72)【発明者】

【氏名】北垣 宏

【テーマコード（参考）】

5H601

5H622

【Ｆターム（参考）】

5H601AA09

5H601CC01

5H601CC15

5H601DD01

5H601DD09

5H601DD11

5H601DD18

5H601GA02

5H601GA40

5H601GC04

5H601GC12

5H601GD03

5H601GD09

5H601KK21

5H622CA02

5H622CA07

5H622CA10

5H622CB03

5H622PP10

5H622PP19

(57)【要約】      （修正有）

【課題】容易に製造できるロータ及びモータを提供する。
【解決手段】ロータ２０は、ロータコア２１と、複数の磁石２２とを備える。ロータコア２１は、第１面２１１と、所定方向Ｚで第１面２１１と対向する第２面と、第１面２１１と第２面との間に配置された筒状の外周面と、外周面に配置され、円周方向ＣＬに間隔を空けて並べられた複数の突起２２４とを備える。複数の磁石２２と複数の突起２２４とは、外周面に円周方向ＣＬに交互に配置される。複数の突起２２４の各々は、第１面２１１と第２面との間の一部に配置される。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ロータコアと、
複数の磁石と
を備え、
前記ロータコアは、
第１面と、
所定方向で前記第１面と対向する第２面と、
前記第１面と前記第２面との間に配置された筒状の外周面と、
前記外周面に配置され、円周方向に間隔を空けて並べられた複数の突起と
を備え、
前記複数の磁石と前記複数の突起とは、前記外周面に前記円周方向に交互に配置され、
前記複数の突起の各々は、前記第１面と前記第２面との間の一部に配置される、ロータ。

【請求項2】

前記複数の突起の各々は、前記第１面と前記第２面との間の中央部に配置される、請求項１に記載のロータ。

【請求項3】

前記ロータコアは、
第１基板と、
前記所定方向に前記第１基板に積層された第２基板と
を備え、
前記第１基板は、前記複数の突起を備え、
前記第２基板は、前記突起を備えない、請求項１に記載のロータ。

【請求項4】

前記ロータコアは、複数の溝を更に備え、
前記複数の溝は、
前記外周面に配置され、
前記所定方向に延びており、
前記円周方向において前記複数の突起の各々の両側に配置される、請求項１に記載のロータ。

【請求項5】

請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のロータと、
ステータと、
を備える、モータ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、ロータ及びモータに関する。

【背景技術】

【0002】

永久磁石電動機は、回転子と、固定子とを備える（例えば、特許文献１）。回転子は、回転子鉄心と、複数の永久磁石とを備える。回転子鉄心の外周面には、回転軸方向に上面から下面まで延びた複数の突起が設けられている。突起は、隣り合う永久磁石の間に設けられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１４－１９７９４８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１の回転子鉄心のようなロータコアには、複数の突起が回転軸方向に上面から下面まで延びている。そのため、ロータコアの外周面に複数の永久磁石を接着する際に、ロータコアの外周面の突起の間の各々に、接着剤を塗布する必要があった。その結果、回転子を容易に製造できなかった。

【0005】

本開示は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、容易に製造できるロータ及び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】

【0006】

本開示の例示的なロータは、ロータコアと、複数の磁石とを備える。前記ロータコアは、第１面と、所定方向で前記第１面と対向する第２面と、前記第１面と前記第２面との間に配置された筒状の外周面と、前記外周面に配置され、円周方向に間隔を空けて並べられた複数の突起とを備える。前記複数の磁石と前記複数の突起とは、前記外周面に前記円周方向に交互に配置される。前記複数の突起の各々は、前記第１面と前記第２面との間の一部に配置される。

【0007】

本開示の例示的なモータは、上記のロータと、ステータとを備える。

【発明の効果】

【0008】

例示的な本開示によれば、ロータを容易に製造できる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、本実施形態のモータの全体断面図である。

【図2】図２は、本実施形態に係るロータの全体斜視図である。

【図3】図３は、本実施形態に係るロータコアの全体斜視図である。

【図4】図４は、本実施形態に係る第１基板の平面図である。

【図5】図５は、本実施形態に係る第２基板の平面図である。

【図6】図６は、本実施形態に係る回転塗布装置の全体斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本開示の例示的な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、本明細書では、理解の容易のため、互いに直交する第１方向Ｚ、第２方向Ｘ及び第３方向Ｙを適宜記載している。ここでは、ロータコアの下面から上面に向かう方向を「第１方向Ｚ」と称する。「第１方向Ｚ」は「所定方向」の一例である。また、第１方向Ｚに対して直交する方向を「第２方向Ｘ」と称する。更に、第１方向Ｚ及び第２方向Ｘに対して直交する方向を「第３方向Ｙ」と称する。

【0011】

また、第１方向Ｚの一方側の方向を「第１方向一方側（＋Ｚ方向）」、他方側の方向を「第１方向他方側（－Ｚ方向）」と称する。第２方向Ｘの一方側の方向を「第２方向一方側（＋Ｘ方向）」、他方側の方向を「第２方向他方側（－Ｘ方向）」と称する。そして、第３方向Ｙの一方側の方向を「第３方向一方側（＋Ｙ方向）」、他方側の方向を「第３方向他方側（－Ｙ方向）」と称する。

【0012】

また、本願では、便宜上、第１方向Ｚを上下方向として説明する場合がある。例えば、第１方向Ｚの一方側（＋Ｚ方向）は上方向を示し、第１方向Ｚの他方側（－Ｚ方向）は下方向を示す。ただし、上下方向、上方向及び下方向は、説明の便宜上定めるものであり、鉛直方向に一致する必要はない。また、あくまで説明の便宜のために上下方向を定義するのにすぎず、本開示に係るロータの使用時の向きを限定しない。なお、本明細書において「直交する方向」とは、厳密な意味での直交を表すのではなく、例えば本開示における効果を奏する程度に直交である場合を含む。

【0013】

本開示の例示的な本実施形態のモータＭについて説明する。図１は、本実施形態のモータＭの全体断面図である。図１に示すように、モータＭは、ステータ１０と、ロータ２０と、回転軸部３０とを備える。

【0014】

ステータ１０は、固定子鉄心１１と、インシュレータ１２と、固定子巻線１３とを備える。固定子鉄心１１は、複数の薄い鋼板を積層して、円筒状に形成されている。固定子鉄心１１は、環状のバックヨーク部１１１と、複数のティース部１１２とを備える。複数のティース部１１２は、バックヨーク部１１１から内径側に延びる。固定子鉄心１１には、インシュレータ１２が一体的に形成されている。固定子巻線１３は、インシュレータ１２を介してティース部１１２に巻回されている。

【0015】

回転軸部３０は、第１方向Ｚに沿って延びた円柱体である。ロータ２０は、回転軸部３０の下端部に取り付けられている。ロータ２０は、ステータ１０の内部に配置される。ロータ２０は、第１方向Ｚに沿った回転軸で回転可能である。

【0016】

ここで図２を参照して、ロータ２０について説明する。図２は、本実施形態に係るロータ２０の全体斜視図である。図２に示すように、ロータ２０は、ロータコア２１と、複数の永久磁石２２とを備える。

【0017】

続けて図３を参照して、ロータコア２１について説明する。図３は、本実施形態に係るロータコア２１の全体斜視図である。図３に示すように、ロータコア２１は、第１面２１１と、第２面２２２と、筒状の外周面２２３と、複数の突起２２４とを備える。

【0018】

第１面２１１の形状は、略多角形状又は略円形状である。第２面２２２の形状は、略多角形状又は略円形状である。第２面２２２は、第１方向Ｚで第１面２１１と対向する。

【0019】

外周面２２３の形状は、略多角形の筒形状又は略円筒形状である。外周面２２３は、第１面２１１と第２面２２２との間に配置される。換言すれば、ロータコア２１は、略多角形の柱体又は略円柱体である。

【0020】

複数の突起２２４の各々は、外周面２２３に配置される。複数の突起２２４の各々は、径方向に突出する。複数の突起２２４の各々は、略直方体である。複数の突起２２４は、円周方向ＣＬに間隔を空けて並べられる。複数の突起２２４は、例えば１０個の突起２２４である。

【0021】

複数の突起２２４の各々は、第１面２１１と第２面２２２との間の一部に配置される。具体的には、複数の突起２２４の各々は、第１面２１１と第２面２２２との間の中央部に配置される。複数の突起２２４の各々は、第１方向Ｚにおいて、中央部に配置される。

【0022】

詳細には、複数の突起２２４の各々は、第１突起２２４ａと、第２突起２２４ｂとを備える。第１突起２２４ａは、第１面２１１と第２面２２２との間の中央部に配置される。第２突起２２４ｂは、第２面２２２近傍に配置される。

【0023】

換言すれば、複数の突起２２４の各々は、第１面２１１から第２面２２２まで延びていない。第１面２１１と第２面２２２との間に、空洞部が存在する。その結果、外周面２２３は、複数に分割されていない。

【0024】

複数の永久磁石２２の各々は、板状体である。複数の永久磁石２２の各々の高さは、ロータコア２１の高さと略同一である。複数の永久磁石２２は、１０個の永久磁石２２である。詳細には、１０個の永久磁石２２は、５個の第１磁石（例えばＳ極）２２ａと、５個の第２磁石（例えばＮ極）２２ｂとを備える。

【0025】

５個の第１磁石２２ａと５個の第２磁石２２ｂとの各々は、外周面２２３に接着剤で接着されている。具体的には、５個の第１磁石２２ａと５個の第２磁石２２ｂとは、円周方向ＣＬに交互に接着されている。接着剤は、複数の永久磁石２２の各々の内周面と、外周面２２３との間に配置される。また、接着剤は、複数の磁石２２の各々の側面と、突起２２４の側面との間に配置される。

【0026】

ここで、複数の突起２２４について詳細に説明する。複数の磁石２２と複数の突起２２４とは、外周面２２３に円周方向ＣＬに交互に配置される。具体的には、１０個の磁石２２と１０個の突起２２４とは、外周面２２３に円周方向ＣＬに交互に配置される。複数の突起２２４に複数の永久磁石２２の側面の中央部が当接することで、ロータコア２１の外周面２２３に対して複数の磁石２２を位置精度よく配置できる。その結果、コギングトルクを抑制できる。

【0027】

以上、図１～図４を参照して説明したように、本実施形態では、外周面２２３は、複数に分割されていない。その結果、外周面２２３の全面に接着剤を容易に塗布できる。よって、ロータ２０を容易に製造できる。

【0028】

ここで図４及び図５を参照して、ロータコア２１について説明する。図４は、本実施形態に係る第１基板１２１０の平面図である。図５は、本実施形態に係る第２基板１２１２の平面図である。図４及び図５に示すように、ロータコア２１は、第１基板１２１０と、第２基板１２１２とを備える。例えば、ロータコア２１は、２４枚の第１基板１２１０と、２２枚の第２基板１２１２とを備える。

【0029】

まず、第１基板１２１０について説明する。第１基板１２１０は、複数の突起１２２４を備える。具体的には、第１基板１２１０は、第１面１２１１と、第２面１２２２と、筒状の外周面１２２３と、１０個の突起１２２４とを備える。

【0030】

第１面１２１１の形状は、略多角形状又は略円形状である。第２面１２２２の形状は、略多角形状又は略円形状である。第２面１２２２は、第１方向Ｚで第１面１２１１と対向する。

【0031】

外周面１２２３の形状は、略多角形の筒形状又は略円筒形状である。外周面１２２３は、第１面１２１１と第２面１２２２との間に配置される。換言すれば、第１基板１２１０は、略多角形の板体又は略円板体である。

【0032】

複数の突起１２２４の各々は、外周面１２２３に配置される。複数の突起１２２４の各々は、径方向に突出する。複数の突起１２２４の各々は、略直方体である。複数の突起１２２４は、円周方向ＣＬに間隔を空けて並べられる。複数の突起１２２４は、例えば１０個の突起１２２４である。

【0033】

続けて、第２基板１２１２について説明する。第２基板１２１２は、第１面２２１１と、第２面２２２２と、筒状の外周面２２２３とを備える。換言すれば、第２基板１２１２は、突起を備えない。

【0034】

第１面２２１１の形状は、略多角形状又は略円形状である。第２面２２２２の形状は、略多角形状又は略円形状である。第２面２２２２は、第１方向Ｚで第１面２２１１と対向する。

【0035】

外周面２２２３の形状は、略多角形の筒形状又は略円筒形状である。外周面２２２３は、第１面２２１１と第２面２２２２との間に配置される。換言すれば、第２基板１２１２は、略多角形の板体又は略円板体である。

【0036】

第１基板１２１０と第２基板１２１２とは、第１方向Ｚに積層される。具体的には、４枚の第１基板１２１０が積層され、１２枚の第２基板１２１２が積層され、２０枚の第１基板１２１０が積層され、１０枚の第２基板１２１２が積層される。その結果、第１基板１２１０と第２基板１２１２を積層するだけで、ロータコア２１を容易に作製できる。

【0037】

再び図３を参照して、ロータコア２１について詳細に説明する。ロータコア２１は、複数の溝２２５を更に備える。

【0038】

複数の溝２２５の各々は、外周面２２３に配置される。複数の溝２２５の各々は、径方向に凹む。複数の溝２２５は、円周方向ＣＬに間隔を空けて並べられる。複数の溝２２５は、円周方向ＣＬにおいて複数の突起２２４の各々の両側に配置される。複数の溝２２５は、例えば２０個の溝２２５である。

【0039】

複数の溝２２５の各々は、第１方向Ｚに延びている。具体的には、複数の溝２２５の各々は、第１面２１１から第２面２２２まで延びている。

【0040】

ロータコア２１の外周面２２３の全面に接着剤を塗布する際に、接着剤が溝２２５に配置されるため、ロータコア２１の外周面２２３に永久磁石２２を配置する際に、永久磁石２２が突起２２４上に配置されることを抑制できる。その結果、ロータ２０を容易に製造できる。

【0041】

ここで図６を参照して、ロータ２０を製造する製造方法について説明する。図６は、本実施形態に係る回転塗布装置２０００の全体斜視図である。図６に示すように、回転塗布装置２０００は、吐出部２１００と、配置部２２００と、駆動部とを備える。

【0042】

配置部２２００は、ロータコア２１を配置する。

【0043】

吐出部２１００は、接着剤を収容し、接着剤を吐出する。具体的には、ロータコア２１の外周面２２３の一部に接着剤を吐出する。

【0044】

駆動部は、配置部２２００を、第１方向Ｚに沿った回転軸で所定回転方向ＣＲに回転可能である。その結果、駆動部は、配置部２２００に配置されたロータコア２１を、第１方向Ｚに沿った回転軸で所定回転方向ＣＲに回転させる。

【0045】

詳細には、ロータコア２１の外周面２２３の一部に接着剤を配置して、ロータコア２１を回転させることで、接着剤が、第１面２１１と第２面２２２との間の空洞部を通過する。その結果、ロータコア２１の外周面２２３の全面に接着剤が塗布される。よって、手作業でなく、回転塗布装置２０００を用いてロータコア２１の外周面２２３の全面に接着剤を容易に塗布できる。また、永久磁石２２の側面と、永久磁石２２より所定回転方向ＣＲの突起２２４の側面とを接着できる。その結果、コギングトルクが、より抑制されたロータ２０を容易に製造できる。

【0046】

以上、図面を参照しながら本開示の実施形態を説明した。但し、上記実施形態は、本開示の例示にすぎず、本開示は、上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能である。図面は、理解しやすくするために、それぞれの構成要素を主体に模式的に示しており、図示された各構成要素の厚み、長さ、個数等は、図面作成の都合上から実際とは異なる。また、上記の実施形態で示す各構成要素の材質や形状、寸法等は一例であって、特に限定されるものではなく、本開示の効果から実質的に逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。実施形態の構成は、本開示の技術的思想を超えない範囲で適宜変更されてもよい。また、実施形態は、可能な範囲で組み合わせて実施されてもよい。

【0047】

なお、本技術は、以下のような構成を採用することも可能である。

【0048】

（１）ロータコアと、
複数の磁石と
を備え、
前記ロータコアは、
第１面と、
所定方向で前記第１面と対向する第２面と、
前記第１面と前記第２面との間に配置された筒状の外周面と、
前記外周面に配置され、円周方向に間隔を空けて並べられた複数の突起と
を備え、
前記複数の磁石と前記複数の突起とは、前記外周面に前記円周方向に交互に配置され、
前記複数の突起の各々は、前記第１面と前記第２面との間の一部に配置される、ロータ。

【0049】

（２）前記複数の突起の各々は、前記第１面と前記第２面との間の中央部に配置される、（１）に記載のロータ。

【0050】

（３）前記ロータコアは、
第１基板と、
前記所定方向に前記第１基板に積層された第２基板と
を備え、
前記第１基板は、前記複数の突起を備え、
前記第２基板は、前記突起を備えない、（１）又は（２）に記載のロータ。

【0051】

（４）前記ロータコアは、複数の溝を更に備え、
前記複数の溝は、
前記外周面に配置され、
前記所定方向に延びており、
前記円周方向において前記複数の突起の各々の両側に配置される、（１）から（３）のいずれか１項に記載のロータ。

【0052】

（５）（１）から（４）のいずれか１項に記載のロータと、
ステータと、
を備える、モータ。

【符号の説明】

【0053】

２０・・・ロータ
２１・・・ロータコア
２２・・・磁石
２１１・・・第１面
２２４・・・突起
ＣＬ・・・円周方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】