特開 2025-115115 ロータ、制動装置、および、電子機器

(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】P2025115115

(43)【公開日】2025-08-06

(54)【発明の名称】ロータ、制動装置、および、電子機器

(51)【国際特許分類】

   H02K 1/22 20060101AFI20250730BHJP

【ＦＩ】

H02K1/22 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2024009464

(22)【出願日】2024-01-25

(71)【出願人】

【識別番号】000114215

【氏名又は名称】ミネベアミツミ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001771

【氏名又は名称】弁理士法人虎ノ門知的財産事務所

(72)【発明者】

【氏名】山本 隆史

(72)【発明者】

【氏名】石 冰潔

(72)【発明者】

【氏名】宮木 淳一

【テーマコード（参考）】

5H601

【Ｆターム（参考）】

5H601AA29

5H601CC01

5H601DD11

5H601FF02

5H601GA02

5H601GA25

(57)【要約】

【課題】ディテントトルクを増大させることができるロータを提供する。
【解決手段】ロータは、外側のリング、内側のリング、および、当該外側のリングと当該内側のリングとを連結する複数の連結部を有する磁性体と、複数のマグネットと、周方向において、前記複数の連結部のうち、前記マグネットの両側にある２つの連結部と当該マグネットとの間にある２つの空隙と、を備える。前記周方向において、前記連結部の幅は前記空隙の幅に対して小さい。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

外側のリング、内側のリング、および、当該外側のリングと当該内側のリングとを連結する複数の連結部を有する磁性体と、
複数のマグネットと、
周方向において、前記複数の連結部のうち、前記マグネットの両側にある２つの連結部と当該マグネットとの間にある２つの空隙と、
を備え、
前記周方向において、前記連結部の幅は前記空隙の幅に対して小さい、
ロータ。

【請求項2】

径方向における前記外側のリングの幅は、前記周方向における空隙の幅より小さい、請求項１に記載のロータ。

【請求項3】

径方向において、前記内側のリングに連結する前記２つの連結部の部分は、前記マグネットの前記内側のリング側の内面に対して、当該内側のリング側にある、請求項２に記載のロータ。

【請求項4】

径方向において、前記内側のリングは、前記外側のリングに向けて突出する複数の突出部を備え、
前記突出部は前記マグネットに連結している、請求項１または２に記載のロータ。

【請求項5】

前記内側のリングに連結する前記連結部の部分は、前記突出部の前記外側のリングの端部に対して当該内側のリング側にある、請求項４に記載のロータ。

【請求項6】

前記空隙としての第１の空隙と、前記径方向において前記第１の空隙の前記径方向の内側にある第２の空隙を有し、
前記周方向において、前記第２の空隙は、前記突出部と前記連結部との間にある、請求項４に記載のロータ。

【請求項7】

請求項１に記載のロータと、
複数の磁極部を有するステータと、
を備える、制動装置。

【請求項8】

径方向において、前記ロータに対向する前記ステータの磁極部の側面は、前記ロータに向けて突出する２つの突出部と、周方向において当該２つの突出部の間に形成された凹部と、を備える、請求項７に記載の制動装置。

【請求項9】

前記ロータの前記マグネットの数と、前記ステータのティースの数とが異なる場合において、前記ロータの前記マグネットの数と、前記ステータのティースの数との最小公倍数をＸとした場合、
３６０度をＸで除した角度毎に、前記凹部と前記突出部とを前記ティースの側面に配置する、請求項７に記載の制動装置。

【請求項10】

請求項７～９のいずれか一つに記載の制動装置と、当該制動装置を収容する筐体を備える、電子機器。

【請求項11】

請求項７～９のいずれか一つに記載の制動装置と、１又は複数のギアを備える、電子機器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ロータ、制動装置、および、電子機器に関する。

【背景技術】

【0002】

インナーロータ型のモータにおいて、ロータが、複数の磁石と、薄い板状の金属を積層して形成した磁性体と、を備え、磁性体をスポーク形にしたものがある（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１７－６３５９９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、従来のロータには、ディテントトルクを増大させることに関して改善の余地がある。

【0005】

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ディテントトルクを増大させることができるロータ、制動装置、および、電子機器を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

一つの態様において、ロータは、外側のリング、内側のリング、および、当該外側のリングと当該内側のリングとを連結する複数の連結部を有する磁性体と、複数のマグネットと、周方向において、前記複数の連結部のうち、前記マグネットの両側にある２つの連結部と当該マグネットとの間にある２つの空隙と、を備える。前記周方向において、前記連結部の幅は前記空隙の幅に対して小さい。

【0007】

一つの態様によれば、ディテントトルクを増大させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、実施形態に係る電子機器の斜視図である。

【図2】図２は、図１に示す電子機器が備える制動装置の分解斜視図である。

【図3】図３は、図２に示す制動装置が備えるロータの磁性体およびマグネットの斜視図である。

【図4】図４は、図３に示す磁性体およびマグネットの正面図である。

【図5】図５は、図４の一部の拡大図である。

【図6】図６は、ステータおよびロータに形成される磁気回路を示す正面図である。

【図7】図７は、図３に示すステータおよびロータの断面図である。

【図8】図８は、変形例のステータの正面図である。

【図9】図９は、図８の一部の拡大図である。

【図10】図１０は、ロータの磁性体とステータのティースとが対向した状態において、ステータに対するロータのマグネットの磁束の流れと、磁束密度の大きさとを示す図である。

【図11】図１１は、コギングトルクの波形を示す図である。

【図12】図１２は、ロータの磁性体とステータのティースとの対向状態から、ロータが回転した非対向状態において、ステータに対するロータのマグネットの磁束の流れと、磁束密度の大きさとを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

［実施形態］
以下に、実施形態に係る制動装置１、ロータ４、および、電子機器３００を図面に基づいて詳細に説明する。なお、図面における各要素の寸法の関係、各要素の比率などは、現実と異なる場合がある。図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。

【0010】

本実施形態における制動装置１は、例えば、図１に示すような電子機器３００に収容される。図１は、実施形態に係る電子機器３００の斜視図である。本実施形態に係る制動装置１の説明において、方向の理解を容易にするため、シャフト２が延びる方向を軸方向Ａと呼び、ロータ４が回転する方向を周方向Ｃと呼び、軸方向Ａに対して直交する平面に含まれ、かつ、シャフト２の軸心２ｏを通過し、周方向Ｃに対して直交する方向を径方向Ｒと呼ぶ。

【0011】

電子機器３００は、例えば電動車両またはハイブリッド車両などの車両に搭載される機器である。電子機器３００は、例えば、制動装置１と、制動装置１を収容する筐体３０１と、第１のギア３０２と、第２のギア３０３と、を備える。

【0012】

第１のギア３０２は、例えばウォームギアであり、制動装置１のシャフト２と連動して回転する。シャフト２は、例えば駆動用のモータにおけるロータと連動して回転する。第２のギア３０３は、例えば第１のギア３０２に噛み合うハスバギアであり、出力軸３０４と連動して回転する。かかる構成により、駆動用のモータのロータの駆動力がシャフト２を介して電子機器３００の出力軸３０４へ伝達される。

【0013】

次に、図１、図２を用いて制動装置１について説明する。図２は、図１に示す電子機器３００が備える制動装置１の分解斜視図である。本実施形態における制動装置１は、シャフト２と、ステータ３と、ロータ４と、を備える。なお、本実施形態に係る制動装置１は、例えばステータ３がロータ４の径方向Ｒにおける外側に位置する。

【0014】

シャフト２は、いわゆる回転軸であって、例えば、金属材料を用いて円柱又は円筒の形状に形成され、軸方向Ａに沿って延びている。シャフト２は、軸心２ｏを有し、かつ、電子機器３００に対して軸心２ｏを中心に周方向Ｃへ回転可能に設けられる。シャフト２の軸方向Ａにおける一方の端部には、第１のギア３０２が固定される。

【0015】

ステータ３は、ロータ４を周方向Ｃへ回転させるための力を発生させる部分である。ステータ３は、環状の部分としてのヨーク３１と、磁極部３０としてのティース３２と、を備える。本実施形態に係るステータ３は、電気的に非接続な部材で構成されている。ヨーク３１およびティース３２は、磁性材料で形成される。

【0016】

ヨーク３１は、ステータ３の径方向Ｒの外側に位置して環状に形成される。ティース３２は、ヨーク３１の内周面から、径方向Ｒの内側へ向けて突出する。本実施形態では、ティース３２には、コイルが設けられていない。複数のティース３２は、例えば周方向Ｃにおいて等間隔に配置される。ヨーク３１およびティース３２は、例えば電磁鋼板等の磁性材料（磁性体）で形成された平板状の部材を打ち抜きし、軸方向Ａにおいて複数枚の部材を積層することにより形成される。

【0017】

次に、ロータ４について説明する。ロータ４は、ステータ３の径方向Ｒにおける内側に、回転可能に配置される。ロータ４は、磁性体４１と、マグネット４２と、一対のカバー４３と、を有する。

【0018】

本実施形態に係るロータ４は、周方向Ｃに沿って配置された複数のマグネット４２と、複数のマグネット４２を収容した磁性体４１とで構成された、いわゆるＩＰＭ（Interior Permanent Magnet）ロータであり、複数のマグネット４２が放射状に配置される。また、本実施形態におけるロータ４の外形の大きさ（外径）は、例えば２４．５ｍｍである。

【0019】

ロータ４が備える磁性体４１についての詳細は後述し、次に、図３、図４、図５を用いてマグネット４２について説明する。図３は、図２に示す制動装置１が備えるロータ４の磁性体４１およびマグネット４２の斜視図である。図４は、図３に示す磁性体４１およびマグネット４２の正面図である。図５は、図４の一部の拡大図である。図６は、ステータ３およびロータ４に形成される磁気回路ＭＣを示す正面図である。

【0020】

複数のマグネット４２は、例えば周方向Ｃにおいて等間隔に配置される。本実施形態におけるマグネット４２は、例えば軸方向Ａに延在する永久磁石である。また、マグネット４２は、例えば焼結磁石である。マグネット４２は、周方向Ｃにおいて、２つの連結部４１３の間にある。より詳細に説明すると、マグネット４２は、周方向Ｃにおいて、２つの空隙４１Ｈを介在させた状態で、２つの連結部４１３の間にある。マグネット４２は、軸方向Ａから視た場合には略矩形状に形成される。

【0021】

マグネット４２は、径方向Ｒにおける内側の端面（内面）４２１と、径方向Ｒにおける外側の端面（外面）４２２と、周方向Ｃにおける側面４２３、４２４とを備える。実施形態において、図４に示すマグネット４２の周方向Ｃにおける幅Ｗ１（図４参照）は、例えば２．２９ｍｍであり、マグネット４２の磁石長（径方向Ｒにおける長さ）Ｌ１（図４参照）は、例えば３．５０ｍｍである。

【0022】

本実施形態に係るロータ４は、例えば図６に示すように、複数のマグネット４２のうち、ある１つのマグネット４２は、径方向Ｒの内側にＳ極が配置され、かつ、径方向Ｒの外側にＮ極が配置される。そして、そのマグネット４２に対して周方向Ｃに隣接する別のマグネット４２は、径方向Ｒの外側にＳ極が配置され、かつ、径方向Ｒの内側にＮ極が配置される。つまり、複数のマグネット４２は、周方向Ｃの内側において、一方の磁極と他方の磁極とが交互になるよう配置され、かつ、周方向Ｃの外側において、一方の磁極と他方の磁極とが交互になるよう配置される。

【0023】

次に、図２、図７を用いて一対のカバー４３について説明する。図７は、図３に示すステータ３およびロータ４の断面図である。本実施形態に係るカバー４３は、例えば黄銅等、非磁性の材料、または、磁性体４１よりも透磁率の低い材料により形成される。また、カバー４３は、例えばオーステナイト系ステンレス鋼のように、磁性体４１を構成する電磁鋼板よりも透磁率の低い材料を折り曲げることにより形成してもよい。

【0024】

一対のカバー４３のうち一方のカバー４３ａは、磁性体４１に対して軸方向Ａにおける一方向側から装着され、一対のカバー４３のうち他方のカバー４３ｂは、磁性体４１に対して、軸方向Ａにおける他方側から装着される。つまり、一対のカバー４３は、軸方向Ａにおいて、磁性体４１を挟持する。

【0025】

一対のカバー４３において、一方のカバー４３ａの構成と、他方のカバー４３ｂの構成とは同一であるが、異なる構成であってもよく限定されない。そこで、以下において、一方のカバー４３ａの構成を説明し、他方のカバー４３ｂの構成は、一方のカバー４３ａと同一の符号を付してその説明を省略する。

【0026】

一方のカバー４３ａは、平板のリング状に形成された本体部４３１と、径方向Ｒにおける内周縁において本体部４３１から軸方向Ａへ突出する内周部４３２と、を備える。

【0027】

図２、図７に示すように、一方のカバー４３ａの内周部４３２は、本体部４３１の内周縁から軸方向Ａにおいて他方のカバー４３ｂの内周部４３２へ向けて突出する。内周部４３２は、例えば、筒状に形成される。その上、内周部４３２は、磁性体４１の内側のリング４１２の内周面に対向し、かつ、内側のリング４１２に接触するように配置される。

【0028】

一方のカバー４３ａの本体部４３１は、マグネット４２の軸方向Ａにおける一方側の面に対向し（又は接し）、他方のカバー４３ｂの本体部４３１は、マグネット４２に軸方向Ａにおける他方側の面に対向する（又は接する）。かかる構成により、マグネット４２の軸方向Ａにおける移動が抑制される。

【0029】

次に、ロータ４が備える磁性体４１について、図４、図５を用いて説明する。磁性体４１は、図４に示すように、外側のリング４１１、内側のリング４１２、および、外側のリング４１１と内側のリング４１２とを連結する複数の連結部４１３を有する。なお、実施形態に係るロータ４において、磁性体４１は磁極部を構成する。

【0030】

外側のリング４１１は、軸方向Ａから視た場合、環状に形成される。そして、外側のリング４１１は、径方向Ｒにおいて、内側のリング４１２の外側に配置される。また、外側のリング４１１は、径方向Ｒにおいて、マグネット４２の外側に配置され、かつ、マグネット４２の外側の端面４２２に接触する。このため、ロータ４を回転した際、マグネット４２が径方向Ｒの外側に移動することを防止することができる。

【0031】

内側のリング４１２は、軸方向Ａから視た場合、環状に形成される。そして、内側のリング４１２は、径方向Ｒにおいて、外側のリング４１１の内側に配置される。また、内側のリング４１２は、径方向Ｒにおいて、マグネット４２の内側に配置され、かつ、マグネット４２の内側の端面４２１に接触する。このため、マグネット４２が径方向Ｒの内側に移動することを防止することができる。また、内側のリング４１２は、環状の部分４１２ａと、径方向Ｒにおいて環状の部分４１２ａから外側のリング４１１に向けて突出する複数の突出部４１２ｂを備える。

【0032】

環状の部分４１２ａの径方向Ｒの内側には、シャフト２が配置される（図２参照）。突出部４１２ｂのそれぞれは、マグネット４２に連結している。複数の突出部４１２ｂは、例えば周方向Ｃにおいて、所定の間隔（例えば、等間隔）に配置される。本実施形態における内側のリング４１２は、例えば１２個の突出部４１２ｂを備える。

【0033】

突出部４１２ｂは、マグネット４２を内側のリング４１２に係合しており、周方向Ｃにおいて離れた一対の凸部４１２ｂ１、４１２ｂ２と、周方向Ｃにおいて一対の凸部４１２ｂ１、４１２ｂ２の間に位置する凹部４１２ｂ３と、を有する。本実施形態において、凹部４１２ｂ３の底部は、径方向Ｒにおける外側に位置する突出部４１２ｂの端部の一例である。

【0034】

連結部４１３は、外側のリング４１１と内側のリング４１２とを連結する。複数の連結部４１３は、例えば周方向Ｃにおいて、等間隔に配置される。本実施形態における磁性体４１は、例えば１２個の連結部４１３を備える。

【0035】

連結部４１３は、図５に示すように、径方向Ｒの内側に位置する端部（部分４１３ａ）と、径方向Ｒの外側に位置する端部（部分４１３ｂ）と、を有する。連結部４１３は、端部（部分４１３ａ）によって内側のリング４１２に連結され、かつ、端部（部分４１３ｂ）によって外側のリング４１１に連結される。

【0036】

また、磁性体４１は、周方向Ｃにおいて、複数の連結部４１３のうち、マグネット４２の両側にある２つの連結部４１３とマグネット４２との間にある２つの空隙４１Ｈを有する。

【0037】

空隙４１Ｈのそれぞれは、径方向Ｒの外側に位置する第１の空隙４１Ｈ１と、径方向Ｒの内側に位置する第２の空隙４１Ｈ２と、を有する。周方向Ｃにおいて、第１の空隙４１Ｈ１は、マグネット４２と連結部４１３との間にある。また、周方向Ｃにおいて、第２の空隙４１Ｈ２は、突出部４１２ｂと連結部４１３との間にある。本実施形態に係る制動装置１の周方向Ｃにおいて、第１空隙の幅Ｗ３は、第２の空隙４１Ｈ２の幅よりも大きく、ティース３２の幅Ｗ２（図２参照）や突出部４１２ｂの幅に対して小さい。

【0038】

内側のリング４１２に連結する連結部４１３の部分４１３ａは、突出部４１２ｂの外側のリング４１１の端部（凹部４１２ｂ３の底部）に対して内側のリング４１２側にある。

【0039】

次に、本実施形態に係る制動装置１を、車両の制動装置として用いる場合について説明する。上述した制動装置１のシャフト２には駆動用のモータのロータが固定され、かつ、シャフト２は、例えば、第１のギア３０２、第２のギア３０３、および、出力軸３０４を介して車両の駆動系に連結されている。車両の駆動系には、デファレンシャルギヤが含まれており、駆動用のモータの動力は、デファレンシャルギヤに伝達されて、デファレンシャルギヤから左右の前輪または後輪からなる駆動輪に分配されて伝達される。これにより、モータの駆動時には左右の駆動輪が回転し、車両が前進または後進する。

【0040】

このようなモータでは、車両のエンジンおよびモータの非駆動時、駆動用のモータのステータに対してロータが停止することにより、駆動輪が回転しないことが望まれる。例えば、車両を急坂に停車した場合においても駆動輪が回転しないことが望まれる。換言すれば、このようなモータには、非駆動時において、ディテントトルク（コギングトルク）を増大することが望まれる。そこで、本実施形態に係る制動装置１は、以下に記載する構成を採用することにより、ディテントトルクを増大することができる。

【0041】

本実施形態に係る制動装置１では、図６に示すように、ステータ３に対してロータ４を停止している状態において、ロータ４の磁性体（磁極部）４１およびステータ３の磁極部３０には、ロータ４のマグネット４２によって、磁気回路ＭＣが形成されると共に、ディテントトルク（コギングトルク）が発生し、ステータ３に対してロータ４が周方向Ｃへ回転することが抑制される。

【0042】

本実施形態に係るロータ４は、周方向Ｃにおいて、図５に示すマグネット４２の側面４２３、４２４に隣接して空隙４１Ｈを配置してある。空隙４１Ｈにおける透磁率は、磁性体４１の透磁率よりも低いため、空隙４１Ｈの空気がフラックスバリアとして機能する。そのため、マグネット４２の側面４２３、４２４から周方向Ｃへ向かう磁束は抑制される一方、マグネット４２の外側の端面４２２から径方向Ｒの外側へ向かう磁束は増大される。なお、空隙４１Ｈには空気又は非磁性体（例えば、ステータ３を形成する電磁鋼板などの磁性体４１の透磁率より低い透磁率を有する樹脂など）が存在していても構わない。

【0043】

その上、本実施形態に係るロータ４の周方向Ｃにおいて、連結部４１３の幅Ｗ４は、空隙４１Ｈ（第１の空隙４１Ｈ１）の幅Ｗ３に対して小さく、かつ、径方向Ｒにおける外側のリング４１１の幅Ｗ５は、周方向Ｃにおける第１の空隙４１Ｈ１の幅Ｗ３より小さい。それらのため、マグネット４２から周方向Ｃへ向かう磁束は、外側のリング４１１および連結部４１３を通過することになるが、上記の構成によって、マグネット４２の磁束が磁気回路ＭＣを通過する際の磁気抵抗よりも、マグネット４２の磁束が外側のリング４１１および連結部４１３を通過する際の磁気抵抗が大きくなる。この結果、本実施形態に係るロータ４では、マグネット４２から外側のリング４１１を通じた周方向Ｃに向かう磁束は抑制される一方、マグネット４２の外側の端面４２２から径方向Ｒの外側へ向かう磁束は増大される。

【0044】

本実施形態に係るロータ４の径方向Ｒにおいて、内側のリング４１２に連結する２つの連結部４１３の部分４１３ａは、マグネット４２の内側のリング４１２側の内面（つまり、マグネット４２の内側の端面４２１）に対して、内側のリング４１２側にある。そのため、連結部４１３の径方向Ｒの長さを長くすることによって、マグネット４２の磁束が外側のリング４１１および連結部４１３を通過する際の磁気抵抗をより大きくすることができる。詳細には、径方向Ｒにおいて、連結部４１３の長さは、マグネット４２の長さより大きく形成されている。従って、本実施形態に係るロータ４では、マグネット４２から外側のリング４１１を通じた周方向Ｃに向かう磁束は抑制される一方、マグネット４２の外側の端面４２２から径方向Ｒの外側へ向かう磁束は増大される。

【0045】

本実施形態に係るロータ４の径方向Ｒにおいて、内側のリング４１２は、外側のリング４１１に向けて突出する複数の突出部４１２ｂを備え、突出部４１２ｂは、マグネット４２に連結している。それらのため、径方向Ｒにおいて外側のリング４１１と内側のリング４１２との距離を、突出部４１２ｂの径方向Ｒの長さだけ大きくすることができ、それにより、連結部４１３の径方向Ｒの長さを長くすることができる。その結果、マグネット４２の磁束が外側のリング４１１および連結部４１３を通過する際の磁気抵抗をより大きくすることができる。従って、本実施形態に係るロータ４では、マグネット４２から外側のリング４１１を通じた周方向Ｃに向かう磁束は抑制される一方、マグネット４２の外側の端面４２２から径方向Ｒの外側へ向かう磁束は増大される。

【0046】

本実施形態に係るロータ４において、内側のリング４１２に連結する連結部４１３の部分４１３ａは、突出部４１２ｂの外側のリング４１１側の端部（凹部４１２ｂ３の底部）に対して、内側のリング４１２側にある。換言すると、内側のリング４１２に連結する連結部４１３の部分４１３ａは、径方向Ｒにおいて、突出部４１２ｂの外側のリング４１１側の端部（凹部４１２ｂ３の底部）よりも径方向Ｒの内側に位置する。そのため、連結部４１３の径方向Ｒの長さを長くすることができる。その結果、マグネット４２の磁束が外側のリング４１１および連結部４１３を通過する際の磁気抵抗をより大きくすることができる。従って、本実施形態に係るロータ４では、マグネット４２から外側のリング４１１を通じた周方向Ｃに向かう磁束は抑制される一方、マグネット４２の外側の端面４２２から径方向Ｒの外側へ向かう磁束は増大される。

【0047】

本実施形態に係るロータ４の周方向Ｃにおいて、第２の空隙４１Ｈ２は、突出部４１２ｂと連結部４１３との間にある。第２の空隙４１Ｈ２の透磁率は、磁性体４１の透磁率よりも低いため、第２の空隙４１Ｈ２がフラックスバリアとして機能する。そのため、マグネット４２の側面４２３、４２４から周方向Ｃへ向かう磁束は抑制される一方、マグネット４２の外側の端面４２２から径方向Ｒの外側へ向かう磁束は増大される。なお、空隙４１Ｈには空気又は非磁性体（例えば、ステータ３を形成する電磁鋼板などの磁性体４１の透磁率より低い透磁率を有する樹脂など）が存在していても構わない。

【0048】

そして、上述した種々の構成に基づき、径方向Ｒの外側へ向かう磁束を増大することによって、磁性体４１の外周面４１ｏから径方向Ｒの外側に位置するステータ３のティース３２へ向かう磁束を増大することができ、ディテントトルクを増大することができる。

【0049】

以上説明したように、本実施形態におけるロータ４は、外側のリング４１１、内側のリング４１２、および、外側のリング４１１と内側のリング４１２とを連結する複数の連結部４１３を有する磁性体４１と、複数のマグネット４２と、周方向Ｃにおいて、複数の連結部４１３のうち、マグネット４２の両側にある２つの連結部４１３とマグネット４２との間にある２つの空隙４１Ｈと、を備え、周方向Ｃにおいて、連結部４１３の幅Ｗ４は空隙４１Ｈ（第１の空隙４１Ｈ１）の幅Ｗ３に対して小さい。

【0050】

本実施形態に係るロータ４において、径方向Ｒにおける外側のリング４１１の幅Ｗ５は、周方向Ｃにおける空隙４１Ｈ（第１の空隙４１Ｈ１）の幅Ｗ３より小さい。

【0051】

本実施形態に係るロータ４において、径方向Ｒにおいて、内側のリング４１２に連結する２つの連結部４１３の部分４１３ａは、マグネット４２の内側のリング４１２側の内面に対して、内側のリング４１２側にある。

【0052】

本実施形態に係るロータ４において、径方向Ｒにおいて、内側のリング４１２は、外側のリング４１１に向けて突出する複数の突出部４１２ｂを備え、突出部４１２ｂはマグネット４２に連結している。

【0053】

本実施形態に係るロータ４において、内側のリング４１２に連結する連結部４１３の部分４１３ａは、突出部４１２ｂの外側のリング４１１の端部（凹部４１２ｂ３の底部）に対して内側のリング４１２側にある。

【0054】

本実施形態に係るロータ４は、空隙４１Ｈとしての第１の空隙４１Ｈ１と、径方向Ｒの内側にある第２の空隙４１Ｈ２を有し、周方向Ｃにおいて、第２の空隙４１Ｈ２は、突出部４１２ｂと連結部４１３との間にある。

【0055】

本実施形態に係るロータ４は、径方向Ｒにおいて、外側のリング４１１と内側のリング４１２とによってマグネット４２を挟持するため、接着剤を用いることなしにマグネット４２を磁性体４１に保持することができる。そのため、本実施形態に係るロータ４は、残留磁束密度（Ｂｒ）の強い焼結磁石をマグネット４２に使用することができるため、マグネット４２に他の磁石を使用し、かつ、径方向Ｒの大きさが同一のロータと比較した場合、ディテントトルクを増大することができる。

【0056】

本実施形態に係る電子機器３００は、制動装置１と、制動装置１を収容する筐体３０１を備える。

【0057】

本実施形態に係る電子機器３００は、制動装置１と、１又は複数のギア３０２、３０３を備える。

【0058】

［変形例］
次に、本実施形態の制動装置１において、変形例のステータ３Ａを図８、図９、図１０を用いて説明する。図８は、変形例のステータ３Ａの正面図である。図９は、図８の一部の拡大図である。図１０は、ディテントトルクが最大となるティース３２Ａの位置を示す正面図である。なお、以下に変形例に係るステータ３Ａの構成において、実施形態に係るステータ３とは異なる構成を説明し、同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。

【0059】

ステータ３Ａのティース３２Ａは、ヨーク３１の内周面から径方向Ｒに延在する本体部３２０と、本体部３２０の径方向Ｒの内側に設けられた突出部３２ａ、３２ｂおよび凹部３２ｃと、を備える。換言すると、径方向Ｒにおいて、ロータ４に対向するステータ３Ａの磁極部３０の内周面（側面）３０ｆは、ロータ４に向けて突出する２つの突出部３２ａ、３２ｂと、周方向Ｃにおいて２つの突出部３２ａ、３２ｂの間に形成された凹部３２ｃと、を備える。

【0060】

一対の突出部３２ａ、３２ｂは、周方向Ｃにおいて互いに離れるように突出するため、軸方向Ａから視た場合、本体部３２０の側面３２０ｆから周方向Ｃに（隣り合う他の本体部３２０に向けて）突出する。

【0061】

本変形例に係る制動装置１の径方向Ｒにおいて、ロータ４に対向するステータ３Ａの磁極部３０の内周面（側面）３０ｆは、ロータ４に向けて突出する２つの突出部３２ａ、３２ｂと、周方向Ｃにおいて２つの突出部３２ａ、３２ｂの間に形成された凹部３２ｃと、を備える。１つのティース３２Ａに２つの突出部３２ａ、３２ｂがあることで、磁極部３０となる２つの突出部３２ａ、３２ｂが存在し、２つの突出部３２ａ、３２ｂを有さないティース３２より磁極部３０の数が多くなる。そのため、本変形例に係る制動装置１は、よりディテントトルクを増大することができる。

【0062】

なお、本変形例に係る制動装置１において、ロータ４の外周面４１ｏに、ステータ３Ａのティース３２Ａの内周面３０ｆに設けられた凹部３２ｃおよび突出部３２ａ、３２ｂと同数の凹部および突出部を設けてもよい。

【0063】

次に、コギングトルクの大小について図１０～図１２を用いて説明する。図１０は、ロータ４の磁性体（磁極部）４１とステータ３Ａのティース３２Ａとが対向した状態において、ステータ３Ａに対するロータ４のマグネット４２の磁束の流れと、磁束密度の大きさとを示す図である。図１１は、コギングトルクの波形を示す図である。図１２は、ロータ４の磁性体（磁極部）４１とステータ３Ａのティース３２Ａとの対向状態から、ロータ４が回転した非対向状態において、ステータ３Ａに対するロータ４のマグネット４２の磁束の流れと、磁束密度の大きさとを示す図である。

【0064】

図１０、図１１から分かるように、ロータ４の磁性体（磁極部）４１と、ステータ３の磁極部であるティース３２とが対向している状態では、磁束はおもに径方向Ｒに向かっており、周方向Ｃへのトルクに寄与する磁束の成分が小さい。

【0065】

一方、図１１、図１２から分かるように、ロータ４の磁性体（磁極部）４１と、ステータ３の磁極部であるティース３２との対向状態からロータ４が回転した非対向状態では、磁束はおもに周方向Ｃに向かっており、トルクに寄与する磁束の成分が大きくなっている。なお、図１１に示すように、図１２に示す状態において、トルクが最も大きくなる。

【0066】

また、本変形例に係る制動装置１において、ロータ４のマグネット４２の個数ＭＡは１２個であり、ステータ３Ａのティース３２Ａの個数ＴＥは１２個である。つまり、本変形例に係る制動装置１では、ロータ４のマグネット４２の個数ＭＡと、ステータ３Ａのティース３２Ａの個数とが同数であるが、仮に、いずれか一方を１０個とし、他方を１２個とした場合には、最小公倍数は６０となる。その場合、本変形例に係る制動装置１は、周方向Ｃにおいて、３６０度のうち、マグネット４２の個数ＭＡと、ティース３２Ａの個数ＴＥとの最小公倍数である６０個の位置でコギングトルク（ディテントトルク）が大きくなる、いわゆるコギングリップル（波）が発生する。そして、コギングリップルにおいて、３６０度を６０個で除した６（度／１個）が、１つの波の周期となる。

【0067】

換言すると、ロータ４のマグネット４２の個数をＭＡとし、ステータ３Ａのティース３２Ａの数をＴＥとし、かつ、ＭＡとＴＥの最小公倍数をＸとした場合、３６０（度）をＸで除したＹ（度／１個）が、コギングリップルの周期となる。そして、本発明者が行った鋭意の検討に基づく知見によると、コギングリップルの周期（１つの波）に対応して、少なくとも１つの凹部３２ｃおよび２つの突出部３２ａ、３２ｂを配置することによって、コギングトルクを増大することができた。例えば、本変形例に係る制動装置１では、コギングリップルの周期（１つの波）に対応して、２つの突出部３２ａ、３２ｂと１つの凹部３２ｃとをそれぞれ配置することによって、コギングトルクを増大することができた。つまり、本変形例に係る制動装置１では、個数ＭＡと個数ＴＥの最小公倍数をＸとした場合、３６０度をＸで除した角度毎に、コギングリップルの周期に対応するように少なくとも１つの凹部３２ｃおよび２つの突出部３２ａ、３２ｂをティース３２の内周面（側面）３０ｆに配置してあり、同様の凹部および突出部をロータ４の外周面（側面）に設けることが好ましい。

【0068】

本変形例に係る制動装置１において、ロータ４の外形の大きさ（外径）がφ２４．５ｍｍである場合、ロータ４に対向するステータ３の磁極部３０であるティース３２の内周面（側面）３０ｆに１つの凹部３２ｃ、および、２つの突出部３２ａ、３２ｂを交互に配置する形状にすることで、コギングリップルの形状に合わせて凹部３２ｃと突出部３２ａ、３２ｂとを配置することができる。その上、ステータ３に対向するロータ４の磁性体（磁極部）４１の外周面（側面）４１ｏに１つの凹部と２つの突出部とを交互に配置することが好ましい。このように凹部と突出部とを配置すれば、ロータ４の外周面４１ｏに、コギングリップルの形状に合わせて、ロータ４にも凹部および突出部を配置して、さらにコギングトルクを向上することができる。

【0069】

換言すれば、ティースコンビネーションによって形成されるコギングリップルの波形と、ステータ３Ａの磁極部３０であるティース３２Ａの内周面（側面）３０ｆの形状（１つの凹部３２ｃおよび２つの突出部３２ａ、３２ｂ）とを対応させることで、コギングトルクを向上させることができる。その上、ティースコンビネーションによって形成されるコギングリップルの波形に対応して、ロータ４の外周面４１ｏに、凹部と突出部とを形成することが、コギングトルクを向上させる点において好ましい。

【0070】

つまり、本変形例に係る制動装置１では、ロータ４のマグネット４２の数ＭＡと、ステータ３Ａのティース３２Ａの数とが異なる場合において、ロータ４のマグネット４２の数ＭＡと、ステータ３のティース３２Ａの数ＴＥとの最小公倍数をＸとした場合、３６０度をＸで除した角度毎に、少なくとも１つの凹部３２ｃおよび１つの突出部３２ａ、３２ｂをティース３２の内周面（側面）３０ｆにそれぞれ配置する。

【0071】

なお、上述した実施形態および変形例には、同一のシャフト２に、制動装置１のロータ４が固定され、かつ、駆動用のモータのロータが固定されるものを説明した。しかし、本実施形態に係る発明はそれに限られず、制動装置１のロータ４が固定されるシャフト２と、駆動用のモータのロータが固定されるシャフトとを個別に設けてもよい。

【0072】

また、上述した実施形態および変形例には、車両に適用される制動装置１を説明した。しかし、本発明に係る制動装置１は、それに限られず他の機器・装置に用いることができる。

【0073】

以上、本発明を実施形態及び変形例に基づき説明したが、本発明は実施形態及び変形例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲での種々の変更が可能であることも言うまでもない。そのような要旨を逸脱しない範囲での種々の変更を行ったものも本発明の技術的範囲に含まれるものであり、そのことは、当業者にとって特許請求の範囲の記載から明らかである。

【符号の説明】

【0074】

１ 制動装置、 ３、３Ａ ステータ、 ３０ 磁極部、３２Ａ ティース、３２ａ、３２ｂ 突出部、 ３２ｃ 凹部、 ４ ロータ、 ４１ 磁性体、 ４１１ 外側のリング、 ４１２ 内側のリング、 ４１３ 連結部、 ４１Ｈ 空隙、 ４１Ｈ１ 第１の空隙、 ４１Ｈ２ 第２の空隙、 ４２ マグネット、 ３００ 電子機器、 ３０１ 筐体、 ３０２、３０３ ギア、 Ａ 軸方向、 Ｃ 周方向、 Ｒ 径方向、 Ｗ３ 第１の空隙の幅、 Ｗ４ 連結部の幅、 Ｗ５ 外側のリングの幅

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】